通信系統(tǒng)pcm系統(tǒng)設計與仿真(已修改)
2025-07-12 10:25 本頁面
【正文】 脈沖編碼調制(PCM)系統(tǒng)設計與仿真摘要 : SystemView 仿真軟件可以實現多層次的通信系統(tǒng)仿真。脈沖編碼調制（PCM）是現代語音通信中數字化的重要編碼方式。利用SystemView 實現脈沖編碼調制(PCM)仿真，可以為硬件電路實現提供理論依據。通過仿真展示了PCM編碼實現的設計思路及具體過程，并加以進行分析。關鍵詞: PCM 編譯碼 引言 隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，仿真技術得到了廣泛的應用?；谛盘柕挠糜谕ㄐ畔到y(tǒng)的動態(tài)仿真軟件SystemView具有強大的功能，可以滿足從底層到高層不同層次的設計、分析使用，并且提供了嵌入式的模塊分析方法，形成多層系統(tǒng)，使系統(tǒng)設計更加簡潔明了，便于完成復雜系統(tǒng)的設計。 SystemView具有良好的交互界面，通過分析窗口和示波器模擬等方法，提供了一個可視的仿真過程，不僅在工程上得到應用，在教學領域也得到認可，尤其在信號分析、通信系統(tǒng)等領域。其可以實現復雜的模擬、數字及數?；旌想娐芳案鞣N速率系統(tǒng)，并提供了內容豐富的基本庫和專業(yè)庫。 本文主要闡述了如何利用SystemView實現脈沖編碼調制（PCM）。系統(tǒng)的實現通過模塊分層實現，模塊主要由PCM編碼模塊、PCM譯碼模塊、及邏輯時鐘控制信號構成。通過仿真設計電路，分析電路仿真結果，為最終硬件實現提供理論依據。系統(tǒng)介紹PCM即脈沖編碼調制，在通信系統(tǒng)中完成將語音信號數字化功能。PCM的實現主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進制表示。根據CCITT的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為A律和μ律方式，我國采用了A律方式，由于A律壓縮實現復雜，常使用 13 折線法編碼,采用非均勻量化PCM編碼示意圖見圖1。話音輸入低通濾波瞬時壓縮抽 樣量 化編 碼低通濾波瞬時擴張解 調解 碼信道再 生話音輸出圖1 PCM原理框圖下面將介紹PCM編碼中抽樣、量化及編碼的原理：(a) 抽樣所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。(b) 量化從數學上來看，量化就是把一個連續(xù)幅度值的無限數集合映射成一個離散幅度值的有限數集合。如圖2所示，量化器Q輸出L個量化值，k=1，2，3，…，L。常稱為重建電平或量化電平。當量化器輸入信號幅度落在與之間時，量化器輸出電平為。這個量化過程可以表達為： 模擬入量化器量化值這里稱為分層電平或判決閾值。通常稱為量化間隔。圖2 模擬信號的量化模擬信號的量化分為均勻量化和非均勻量化。由于均勻量化存在的主要缺點是：無論抽樣值大小如何，量化噪聲的均方根值都固定不變。因此，當信號較小時，則信號量化噪聲功率比也就很小，這樣，對于弱信號時的量化信噪比就難以達到給定的要求。通常，把滿足信噪比要求的輸入信號取值范圍定義為動態(tài)范圍，可見，均勻量化時的信號動態(tài)范圍將受到較大的限制。為了克服這個缺點，實際中，往往采用非均勻量化。非均勻量化是根據信號的不同區(qū)間來確定量化間隔的。對于信號取值小的區(qū)間，其量化間隔也?。环粗?，量化間
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