通信系統(tǒng)pcm系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真(更新版)
【正文】 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)．西安電子科技大學(xué)出版社，2001設(shè)計(jì)過程中需解決的問題(1)首先，必須根據(jù)實(shí)際情況合理的設(shè)計(jì)采樣頻率和抽樣脈沖的參數(shù)，以防波形的失真，由于在剛開始的時(shí)候,沒有合理設(shè)置采樣頻率的參數(shù),出現(xiàn)了在譯碼時(shí)恢復(fù)波形的失真,最后根據(jù)采樣頻率fs大于等于2fH條件,通過不斷調(diào)試,最終可以合理地恢復(fù)源信號(hào)波形。在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)電路的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂。(2) 在調(diào)試帶使能端的8路數(shù)據(jù)選擇器在實(shí)現(xiàn)PCM編碼輸出的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出時(shí)，起初由于沒有合理應(yīng)用選擇控制端，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)輸出毫無規(guī)律，即八路數(shù)據(jù)當(dāng)中隨機(jī)地從哪一路輸出，最后通過設(shè)置頻率不同的三路脈沖方波作用于選擇控制端，去控制每一路的數(shù)據(jù)輸出，然后經(jīng)過調(diào)試完成了PCM編碼的正確輸出。 （2）低通濾波器（圖符3）：由于采樣脈沖不可能是理想沖激函數(shù)會(huì)引入孔徑失真，量化時(shí)也會(huì)帶來量化噪聲，及信號(hào)再生時(shí)引入的定時(shí)抖動(dòng)失真，需要對再生信號(hào)進(jìn)行幅度及相位的補(bǔ)償，同時(shí)濾除高頻分量，在這里使用與編碼模塊中相同的低通濾波器。對比壓縮前后時(shí)域信號(hào)（見圖6, 圖7），明顯看到對數(shù)壓縮時(shí)小信號(hào)明顯放大，而大信號(hào)被壓縮，從而提高了小信號(hào)的信噪比，這樣可以使用較少位數(shù)的量化滿足語音傳輸?shù)男枰?。這樣處理的結(jié)果，8個(gè)段落被劃分成27＝128個(gè)量化級(jí)。通信中一般都采用第二類。這樣，它基本上保持了連續(xù)壓擴(kuò)特性曲線的優(yōu)點(diǎn)，又便于用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)中所用到的PCM編碼正是采用這種壓擴(kuò)特性來進(jìn)行編碼的。首先，當(dāng)輸入量化器的信號(hào)具有非均勻分布的概率密度（實(shí)際中常常是這樣）時(shí)，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號(hào)量化噪聲功率比；其次，非均勻量化時(shí)，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號(hào)抽樣值成比例。圖2 模擬信號(hào)的量化模擬信號(hào)的量化分為均勻量化和非均勻量化。該模擬信號(hào)經(jīng)過抽樣后還應(yīng)當(dāng)包含原信號(hào)中所有信息，也就是說能無失真的恢復(fù)原模擬信號(hào)。 本文主要闡述了如何利用SystemView實(shí)現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制（PCM）。脈沖編碼調(diào)制(PCM)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真摘要 : SystemView 仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)多層次的通信系統(tǒng)仿真。其可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的模擬、數(shù)字及數(shù)?；旌想娐芳案鞣N速率系統(tǒng)，并提供了內(nèi)容豐富的基本庫和專業(yè)庫。話音輸入低通濾波瞬時(shí)壓縮抽 樣量 化編 碼低通濾波瞬時(shí)擴(kuò)張解 調(diào)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(hào)進(jìn)行周期性掃描，把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離散的信號(hào)。通常稱為量化間隔。它與均勻量化相比，有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際中，往往都采用近似于A律函數(shù)規(guī)律的13折線（A=）的壓擴(kuò)特性。在現(xiàn)有的編碼方法中，若按編碼的速度來分，大致可分為兩大類：低速編碼和高速編碼。其它四位表示段內(nèi)碼，它的16種可能狀態(tài)來分別代表每一段落的16個(gè)均勻劃分的量化級(jí)。 （2）瞬時(shí)壓縮器：瞬時(shí)壓縮器（圖符16）使用了我國現(xiàn)采用A律壓縮，注意在譯碼時(shí)擴(kuò)張器也應(yīng)采用A律解壓。（1）瞬時(shí)擴(kuò)張器（圖符8）：實(shí)現(xiàn)與瞬時(shí)壓縮器相反的功能，由于采用 A 律壓縮，擴(kuò)張也必須采用A律瞬時(shí)擴(kuò)張器。但由于在信道傳輸過程中由于各種原因而引起譯碼波形有一定的延時(shí)現(xiàn)象。11 / 11
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