【正文】 。 grid on A 律與 u 律特性曲線 下面給出 A 律 13 折線以及 u 律 15 折線特性曲線繪制的 matlab 程序源代碼： %a 律 13 折線 u 律 15 折線 %u and A law for quantize,filename: %u=255 y=ln(1+ux)/ln(1+u) %A= y=Ax/(1+lnA)(0x1/A) Y=(1+lnAx)/(1+lnA) clear all。 else 通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 20 頁 共 32 頁 ya(i)=(1+log(A*x(i)))/(1+log(A))。x39。r39。折線近似 u 律 39。) xlabel(39。 plot(xxa,yya)。A 律壓縮特性 39。abs(x(i))16 C(i,2)=0。C(i,3)=0。C(i,4)=0。step=4。start=128。 elseif 512=abs(x(i))amp。amp。 %dec2bin 定義將 B 變?yōu)?4 位 2 進制碼， 48 改變格式 C(i,5:8)=t(1:4)。 D(k+1)=e_q(k)+D(k)。原信號及離散樣值 39。)。 subplot(3,1,3)。在編程時候，我們在產生原始模擬信號時，參數(shù)是這樣設置的 t = ::。通過抽樣、量化、編碼實現(xiàn)了模數(shù)轉換以及編碼。 第一，我對本學期所學的理論知識有了更加深刻的理解。即使是實驗課也只是停留在比較簡單的層面，但 通 過 這次的課程設計 的親力親為與刻苦鉆研，我對學習的理論知識有了更加深刻的認識，并將其運用到實際的操作中，在學會運用的過程中再一次對理論進行了升華。 課程設計的開設不僅鞏固了我們對理論知識的掌握，激發(fā)了我們對學習的興趣，同時也鍛煉了我們實際動手與應用的能力，使我們對專業(yè)領域的知識有了初步的了解，并且提高了我們應用理論知識解決生活中實際存在的問題的能力，這對我們今后走向社會做了良好的開端與鋪墊。有些問題憑自己絞盡腦汁的空想是很難解決的，這個時候我們就需要其他同學或老師的幫助。 第二，提高了我理論聯(lián)系實際的能力。 在進行 PCM 的八位編碼時，要注意其段落序號與段落碼及各個段落的范圍。量化階距越小，則空載失真就越小，但是容易發(fā)生過載失真；反之，量化階距增大，則斜率過載失真減小，但空載失真增大。)。 Dr(k+1)=xr(k)。stairs(t,codeout)。o39。 delta=。step=64。C(i,4)=0。C(i,3)=0。abs(x(i))256 C(i,2)=1。amp。 elseif 32=abs(x(i))amp。start=0。 通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 21 頁 共 32 頁 PCM 的 8 位編碼 C1C2C3C4C5C6C7C8 對量化電平值為 +635 和 635 的抽樣值進行 PCM 的 8 位編碼， matlab 程序源代碼如下： function[C]=pcm1_encode(x) %x encode to pcm code x=[+635 635] n=length(x)。 stem(xxa,yya,39。y39。k.:39。)。)。)。 u=255。axis([1 64 0 1])。 %段內碼編碼 floor 取整 (四舍五入 ) t=dec2bin(B,4)48。 elseif 1024=abs(A(i))amp。start=256。step=8。code(i,4)=1。code(i,3)=1。abs(A(i))32 code(i,2)=0。amp。)。原始 信號 39。 %xt 方程 %采樣：時間連續(xù)信號變?yōu)闀r間離散模擬信號 fs=500。 xlabel(39。 接下來就是對原始信號進行抽樣了，下面給出對信號進行抽樣的源代碼 ： %該函數(shù)用于畫出原始波形和抽樣后離散的采 樣波形圖 T = 1/500。 產生原始連續(xù)信號的 matlab 源代碼： %該程序用于畫出原信號的圖形 clear。 增量調制的原理 如圖 所示， 在模擬信號 f(t)的曲線附近，有一條階梯狀的變化曲線判斷符號 輸入信號 S 歸一化 、量化 段落判斷 段內判斷 輸出 通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 15 頁 共 32 頁 f′(t),f′(t)與 f(t)的形狀相似。流程圖如下： 通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 14 頁 共 32 頁 圖 PCM 編碼流程圖 增量調制 增量調制簡介 增量調制簡稱 ΔM 或增量脈碼調制方式（ DM），它是繼 PCM 后出現(xiàn)的又一種模擬信號數(shù)字化的方法。本設計采用 A 律 13 折線編碼。 xy111 / 21 / 41 / 81 / 23 / 41 / 4 1 1 1 / 2 1 / 4 1 / 8 1 / 2 3 / 4 1 / 4通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 12 頁 共 32 頁 y 0 81 82 83 84 85 86 87 1 x 0 1281 1 按折線 分段時的 x 0 1281 641 321 161 81 41 21 1 段落 1 2 3 4 5 6 7 8 斜率 16 16 8 4 2 1 21 41 表 13折線 x值與計算 x值的比較 表 中第二行的值是根據(jù)計算得到的，第三行的值是 13 折線分段時的值。具體地說就是 0～ 1/128 為第一區(qū)通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 11 頁 共 32 頁 間， 1/128～ 1/64 為第二區(qū)間， 1/64～ 1/32 為第三區(qū)間， 1/32～ 1/16 為第四區(qū)間，直到 1/2～ 1為第八區(qū)間。 圖 ? 律壓縮特性 壓縮特性早期是用二極管的非線性來實現(xiàn)的，但要保證壓縮特性的一致性、iqii qkTx mkTxm ? ??? )( )(122)]()([ )]([ kTxkTxE kTxENS qqqq ??? ?? ?22)()( )( sqs sqqq kTmkTmE kTmENS ??ln( 1 ) , 0 1ln( 1 )xyx???? ? ??yx301001000通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 10 頁 共 32 頁 穩(wěn)定性以及壓縮與擴張?zhí)匦缘钠ヅ涫呛芾щy的。因此量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時的量化信噪比。 均勻量化： 用這種方法量化輸入信號時，無論對大的輸入信號還是小的輸入信 號一律都采用相同的量化間隔。 從數(shù)學上來看，量化就是把一個連續(xù)幅度值的無限數(shù)集合映射成一個離散幅度值的有限數(shù)集 合。 PCM 編碼原理 抽樣 抽樣是把時間上連續(xù)的模擬信號變成一系列時間上離散的抽樣值的過程。當然理論與實際還會有很大的出入，在設計時還要考慮各種干擾和噪聲等因素的影響。因此可以通過運行結果，分析系統(tǒng)特性。 四、進度安排 星期一 查閱資料，確定選題和軟件，思考 總體設計方案； 星期二 熟悉軟件的編程環(huán)境； 星期三 總體設計方案的確定與設計； 星期四 各部分的具體實現(xiàn)（程序調試并程序注釋）； 星期五 整理完成設計報告的電子版，并答辯。 五、成績評定 辦法 總成績由平時成績（考勤與課堂表現(xiàn)）、程序設計成績和報告成績三部分組成，各部分比例為 30%,50%,20%。 MATLAB 是美國 Math Works 公司開發(fā)的一套面向理論分析研究和工程設計處理的系統(tǒng)仿真軟件 ， 它 既是一種直觀、高效的計算機語言 ,同時又是 一個科學計算平臺。 通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 6 頁 共 32 頁 基本原理 脈沖編碼調制（ PCM） 脈沖編碼調制 (pulse code modulation， PCM)是概念上最簡單、理論上最完善的編碼系統(tǒng)，是最早研制成功、使用最為廣泛的編碼系統(tǒng)，但也是數(shù)據(jù)量最大的編碼系統(tǒng)。抽抽樣 量化 編碼 信 道 干擾 m(t) ms(t) msq(t) A/D 變換 譯碼 低通濾波 msq(t) m(t) 通信原理課程設計 —— 模擬信號數(shù)字化 第 7 頁 共 32 頁 樣定理：設一個頻帶限制的（ 0， fH） Hz內的時間連續(xù)信號 m(t)如果它不少于 2fH次 /秒 的速率進行抽樣，則 m(t)可以由抽樣值完全確定。一個模擬信號經過抽樣量化后，得到已量化的 脈沖 幅度調制信號，它僅為有限個數(shù)值。為了適應幅度大的輸入信號，同時又要滿足精度要求，就需要增加樣本的位數(shù)。 實際中，非均勻量化的實際方法通常是將抽樣值通過壓縮再進行均勻量化。因此通常都是采用近似理想壓縮特性曲線的折線來代替理想特性。 （ 2）再把輸出信號的幅度也歸一化（縱坐標），并均勻分成 8個區(qū)間，即 0～1/8， 1/8～ 2/8， 2/8～ 3/8，直到 7/8～ 1?？梢?， 13 折線各段落的分界點與曲線十分逼近，同時按 2 的冪次分割 有利于數(shù)字化。 律 PCM 編碼 的規(guī)則 在 13 折線法中，無論輸入信號是正是負，均按 8 段折線（ 8 個段落）進行編碼。 1946 年由法國工程師 De Loraine 提出，目的在 于簡化模擬信號的數(shù)字化方法。顯然，只要階梯 “ 臺階 ” σ和時間間隔 Δt 足夠小，則f′(t)與 f(t)的相似程度就會提高。 t = ::。 %抽樣周期， 500 是抽樣頻率，可以調整抽樣頻率 gs = :T:。時間 t/s39。 %抽樣 fs=2f