基于matlab的語音信號pcm編譯碼實現(xiàn)本科生畢業(yè)論文-預覽頁
【正文】 首先 介紹了 MATLAB 與 PCM，模擬信號的抽樣、 量化 、 編碼 和譯碼 原理 ，然后完成這四個過程的系統(tǒng)設(shè)計， 最后 使用 MATLAB 進行模擬仿真， 并對其 結(jié)果進行分析總結(jié)。 備注： 學生簽名： 時間： 說明：學生畢業(yè)論文（設(shè)計 ）如有保密等要求，請在備注中明確，承諾內(nèi)容第 2 條即以備注為準。 學校有權(quán)保留并向上級有關(guān)部門送交本畢業(yè)論文 (設(shè)計 )的復印件和磁盤。現(xiàn)在的數(shù)字傳輸系統(tǒng)都是采用脈沖編碼調(diào)制（ PCM） 體系 ， 是 一種對連續(xù)變化的模擬信號進行抽樣、 量化 和編碼產(chǎn)生數(shù)字信號。 A law。 MATLAB 還有 為數(shù)眾多的附加工具箱，以使 MATLAB 適合 不同領(lǐng)域的應(yīng)用，例如圖像處理、 信號處理 與通信等。是一種模擬信號的數(shù)字化方法。 量化，就是把抽取出來的取樣信號按一定規(guī)律使之在信號幅值上離散。此二進制碼有兩種形式：自然二進制碼， 折疊二進制 碼。通常是等間隔地抽取信號瞬時幅度值， 獲得 在時間上離散的模擬信號。 該條件 就是滿足抽樣定理。與此相對應(yīng)的最大抽樣間隔稱為奈奎斯特間隔。 在不同的需求下， 量化 的方法不同。 每個 區(qū)間取不同的量化電平值。(??為比例常數(shù) ) 但是由于此公式在 x = 0時， y = ?∞ 。 A 壓縮率是指符合下式的對數(shù)壓縮規(guī)律： y = {Ax1+ ?????? , 0 x ≤ 1??1+????????1 +?????? ,1?? ≤ x ≤ 1 式中： x為壓縮器歸一化輸入電壓， y為壓縮器歸一化輸出電壓， A為常數(shù)， 它 決定壓縮程度。最常用的編碼是將其轉(zhuǎn)化為二進制信號，也就是所謂的脈沖編碼調(diào)制（ Pulse Code Modulation， PCM） 。 在這里， 將 采用 十三折線法、折疊二進制碼。第一位 c1表示量化值 的 極性正負 （即符號位） ，第二位至第四位即 c2??3??4用于表示所在段 4 落號（ 即 段落碼）， 后面 四位 c5??6??7??8表示 所 在段落的 16 個 量化電平（ 即 段內(nèi)碼） ： 表 2：段落碼、段內(nèi)碼的確定 段落碼 段內(nèi)碼 段落序號 段落碼 c2??3??4 段落范圍 量化間隔 段內(nèi)碼 c5??6??7??8 量化間隔 段內(nèi)碼 c5??6??7??8 8 111 [1024,2048) 15 1111 7 0111 7 110 [512,1024) 14 1110 6 0110 6 101 [256,512) 13 1101 5 0101 5 100 [128,256) 12 1100 4 0100 4 011 [64,128) 11 1011 3 0011 3 010 [32,64) 10 1010 2 0010 2 001 [16,32) 9 1001 1 0001 1 000 [0,16) 8 1000 0 0000 譯碼 (Decoding) 經(jīng)過 以上 步驟， 原模擬 信號 已經(jīng) 處理成二進制信號，每個量化電壓都轉(zhuǎn)換為 8位二進制碼。其中信號處理模塊分為四個小模塊： 抽樣 、 量化 、 編碼 、 譯碼 。 圖 6：顯示模塊 8 PCM 編碼模塊 設(shè)計 此模塊是由 自定義的 函數(shù)構(gòu)成。那么就可以得到 量化電壓 9 u 所對應(yīng)的 PCM 碼 。 end u = abs(u)。 %% 獲取段內(nèi)碼 inParaCode % 該段最小量化間隔 interval ( 其 可取值 [1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64] ) % 該段段落起始值 beginValue ( 其可取值 [0 , 16, 32 ,64 ,128, 256, 512, 1024, 2048] ) if paragraphIndex ==1 interval = 1。 %beginValue = interval* 16 end % 確定段內(nèi) 量化間隔號 inParagraphIndex = floor ( ( u – beginValue) / interval )。 y(2:4,1) = paraCode。 else sign = 1。 else beginValue = pow2(paragraphIndex+2)。 % 確定該量化電平值 value value = sign * (beginValue + toBeginValue)。 Uniform Random Number 信號的 仿真 及 結(jié)果分析 在這里需要將原信號源 Signal Generator 模塊換成 Uniform Random Number 模塊，URN 模塊 產(chǎn)生的是 模擬信號 ， 該模擬信號 在 一定 時間間隔內(nèi)電平保持不變 。 此時 信號源為： 相關(guān) 參數(shù)設(shè)置 Signal Generator Amplitude 1 Frequency (rad/sec) 1*pi URN Minimum 0 Maximum 1 seed 0 Sample time 3 Pulse Generator Period(secs) Phase(secs) 0 量化器 Gain 2048 低通濾波器 Passband edge frequency(rad/s) 2*pi 原信號圖與濾波器輸出信號： 17 根據(jù)上圖可知，存在著一定的時間延遲， 經(jīng)過 多次實驗， 發(fā)現(xiàn) 適當增大濾波器的帶寬可以減小此延遲量，在 這里 不進行深究。首先 向 我的指導老師 何敬鎖表示 衷心的感謝 ，感謝何老師 在 很多方面都 給予了很大的
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