【正文】 Hall書寫論文首先要確定論文的大致輪廓即目錄，由于我的題目是關(guān)于PCM的和利用Simulink來(lái)完成的，因此首先要介紹一下PCM的基本原理和Simulink的功能和特點(diǎn)。 第二，題目確定后就是找資料和做外文翻譯了。經(jīng)多組數(shù)據(jù)驗(yàn)證，程序正確。這種碼的明顯特點(diǎn)是，對(duì)于雙極性信號(hào)，可用最高位表示信號(hào)的正、負(fù)極性，而用其余的碼表示信號(hào)的絕對(duì)值，即只要正、負(fù)極性信號(hào)的絕對(duì)值相同，則可進(jìn)行相同的編碼。 x = xor((b(i1)), (b(i)))。信號(hào)源：信號(hào)源為頻率為100*pi的正弦波 信號(hào)源抽樣模塊：位了便于觀察， 抽樣模塊調(diào)制解調(diào)： 調(diào)制解調(diào)模塊 PCM系統(tǒng)總體模塊 在編碼解碼中間加入調(diào)制解調(diào)，分別通過(guò)高斯，瑞利，萊斯信道，設(shè)置他們的參數(shù)，觀察不同量噪音下的輸出波形變化。運(yùn)行編碼模塊，： PCM信號(hào)波形 PCM解碼模塊設(shè)計(jì)因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)要觀察經(jīng)過(guò)不同信道的波形，由于PCM編碼后的信號(hào)不能直接通過(guò)信道，在解碼前需要加上調(diào)制解調(diào)模塊，所以解碼模塊用測(cè)試模型來(lái)代替。本設(shè)計(jì)將輸入信號(hào)幅度限制在[1,+1]范圍內(nèi)。兩種碼之間的轉(zhuǎn)換原則是兩個(gè)碼組在各自的意義上所代表的權(quán)值必須相等。在折疊碼中，左邊第一位表示正負(fù)號(hào)（信號(hào)極性），第一位用1表示正，用0表示負(fù)。在現(xiàn)有的編碼方法中，若按編碼的速度來(lái)分，大致可分為兩大類：低速編碼和。因此量化噪聲對(duì)大、小信號(hào)的影響大致相同，即改善了小信號(hào)時(shí)的量化信噪比。 量化量化就是把一個(gè)連續(xù)幅度值的無(wú)限數(shù)集合映射成一個(gè)離散幅度值的有限數(shù)集合。由于這種通信方式抗干擾能力強(qiáng)，易于加密等，因此在光釬通信、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波通信中均獲得了極為廣泛的運(yùn)用。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。目前的MATLAB版本已經(jīng)可以方便的設(shè)計(jì)漂亮的界面，它可以像VB等語(yǔ)言一樣設(shè)計(jì)漂亮的用戶接口，同時(shí)因?yàn)橛凶钬S富的函數(shù)庫(kù)（工具箱），計(jì)算的功能實(shí)現(xiàn)也很簡(jiǎn)單，進(jìn)一步受到了科研工作者的歡迎。SystemView可以快速建立和修改系統(tǒng)，并在對(duì)話框內(nèi)快速訪問(wèn)和調(diào)整參數(shù)，修改實(shí)時(shí)顯示。因此，F(xiàn)PGA的使用是非常靈活的。作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)，F(xiàn)PGA不僅解決了定制電路在設(shè)計(jì)中的不足，而且改善了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。在綜合了不同軟件及硬件的分析優(yōu)缺點(diǎn)后，綜合自己的能力選擇合適的方案。其原因在于以下兩點(diǎn)： (1) 任何脈沖編碼調(diào)制數(shù)字音頻系統(tǒng)都需要在輸入端設(shè)置急劇升降的濾波器，僅僅讓20Hz到 （）。60年代它開始應(yīng)用于市內(nèi)電話網(wǎng)以便擴(kuò)充容量，使已有音頻電纜的大部分芯線的傳輸容量擴(kuò)大24～48倍。 3月21日——4月20日：完成PCM系統(tǒng)的基本仿真設(shè)計(jì)并提交中期檢查報(bào)告。 4月21日——5月20日：進(jìn)一步完善PCM系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備作品驗(yàn)收。到70年代中、末期，在同軸電纜通信、微波接力通信、衛(wèi)星通信和光纖通信等中、大容量傳輸系統(tǒng)中，都相繼采用了脈碼調(diào)制。 (2) 在錄音時(shí)采用多級(jí)或者串聯(lián)抽選的數(shù)字濾波器（減低采樣頻率），在重放時(shí)采用多級(jí)的內(nèi) 插的數(shù)字濾波器（提高采樣頻率），為了控制小信號(hào)在編碼時(shí)的失真，兩者又都需要加入 重復(fù)定量噪聲。我最終選擇了在利用matlab下進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真。經(jīng)實(shí)踐表明，F(xiàn)PGA可以有效地運(yùn)用于PCM高碼速率場(chǎng)合。利用FPGA開發(fā)時(shí)，所用軟件為Quartus II。只需簡(jiǎn)單用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖符即可創(chuàng)建DSP濾波器、連續(xù)線性系統(tǒng)，并輸入／輸出基于真實(shí)系統(tǒng)模型的仿真數(shù)據(jù)。另外，MATLAB和其他高級(jí)語(yǔ)言也具有良好的接口，可以方便的實(shí)現(xiàn)與其他語(yǔ)言的混合編程，進(jìn)一步拓寬了MATLAB的應(yīng)用潛力。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶接口（GUI），這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。PCM信號(hào)的形成是將模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)“抽樣、量化、編碼”三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如圖 ，k=1，2，3，…，L。 實(shí)際中，非均勻量化的實(shí)際方法通常是將抽樣值通過(guò)壓縮再進(jìn)行均勻量化。通信中一般都采用高速編碼。第二位開始至最后一位表示信號(hào)幅度，絕對(duì)值相同的折疊碼，其碼組除第一位外都相同；相對(duì)于零電平則呈對(duì)稱折疊關(guān)系，因此這種碼組形象地稱為折疊碼。3 PCM系統(tǒng)仿真 總體設(shè)計(jì)思想 由前面的原理介紹我們可以知道PCM系統(tǒng)包括模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)模塊、調(diào)制解調(diào)模塊、數(shù)字信號(hào)還原模擬信號(hào)模塊等三個(gè)模塊。Relay：繼電模塊，它的作用是實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)不同常數(shù)值之間進(jìn)行切換。 13折線近似的PCM解碼器測(cè)試模型其中各個(gè)模塊的功能和參數(shù)設(shè)置如下： Demux：分離器，它的作用是將復(fù)用的多路信號(hào)分離出來(lái)。： 自然二進(jìn)制PCM系統(tǒng)總體模塊首先觀察無(wú)噪音影響下的波形輸出，高斯信道設(shè)置參數(shù)，讓誤碼率顯示為0即可。 g(i) = (x)。也就是說(shuō)，用第一位表示極性后，雙極性信號(hào)可以采用單極性編碼方法。： 折疊碼驗(yàn)證 折疊碼的仿真設(shè)計(jì) 折疊碼的編碼模型由自然二進(jìn)制的模型轉(zhuǎn)換而來(lái)，（各模塊參數(shù)設(shè)置如自然二進(jìn)制模塊不變）： 折疊碼編碼模型 （各模塊參數(shù)設(shè)置如自然二進(jìn)制模塊不變）： 折疊碼譯碼模型 總體搭建模型見(jiàn)附錄D。找資料是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，網(wǎng)上搜索到的大部分都是涉及PCM原理的期刊雜志之類的，而具體怎么做的論文是很難搜到的。論文最主要的部分就是自己的設(shè)計(jì)部分，這是整個(gè)論文的核心內(nèi)容，通過(guò)畢業(yè)論文的書寫，我梳理了一下整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的流程，也對(duì)PCM的知識(shí)有了更深的理解。PTR,1988．附錄A 科技文獻(xiàn)Pulsecode modulationFrom Wikipedia, the free encyclopedia PCM redirects here. For other uses, see PCM (disambiguation). Pulsecode modulation (PCM) is a method used to digitally represent sampled analog signals. It is the standard form of digital audio in puters, Compact Discs, digital telephony and other digital audio applications. In a PCM stream, the amplitude of the analog signal is sampled regularly at uniform intervals, and each sample is quantized to the nearest value within a range of digital steps. Linear pulsecode modulation (LPCM) is a specific type of PCM where the quantization levels are linearly is in contrast to PCM encodings where quantization levels vary as a function of amplitude (as with the Alaw algorithm or the μlaw algorithm). Though PCM is a more general term, it is often used to describe data encoded as LPCM. Linear pulsecode modulation (LPCM) is a specific type of PCM where the quantization levels are linearly is in contrast to PCM encodings where quantization levels vary as a function of amplitude (as with the Alaw algorithm or the μlaw algorithm). Though PCM is a more general term, it is often used to describe data encoded as LPCM. A PCM stream has two basic properties that determine the stream39。Prentice論文書寫不僅僅是對(duì)半年來(lái)用什么樣的方法來(lái)完成這個(gè)設(shè)計(jì)的總結(jié)，更是對(duì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及怎樣進(jìn)一步完善的總結(jié)。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，剛看到這些題目時(shí)我就決定做通信原理這方面的，原因很簡(jiǎn)單，大學(xué)學(xué)過(guò)通信原理，對(duì)里面的知識(shí)是比較熟悉的，上學(xué)期課程設(shè)計(jì)我所用用的軟件也是MATLAB，最后我就選了設(shè)計(jì)PCM系統(tǒng)這一題目。 End驗(yàn)證程序正確性，在上圖格雷碼的驗(yàn)證中，換格雷碼為折疊碼封裝模塊，輸入14的折疊碼后四位段內(nèi)碼為1110，正確。 折疊碼編譯碼設(shè)計(jì) 折疊二進(jìn)碼的特點(diǎn)是正、負(fù)兩半部分，除去最高位后，呈倒影關(guān)系、折疊關(guān)系，最高位上半部分為全1,下半部分為全0。 for i = 2 : length(b)。在總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于PCM編碼之后的信息序列還不能在信道中傳輸，還要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后才能發(fā)送出去，在本次設(shè)計(jì)中，為了觀察噪音對(duì)系統(tǒng)的影響，加入了BPSK調(diào)制解調(diào)，系統(tǒng)總設(shè)計(jì)為五大部分：信源、抽樣、編碼、調(diào)制解調(diào)、譯碼。 Scope：示波器，它的作用是顯示輸出信號(hào)波形。Saturation：限幅器，它的作用是將輸入信號(hào)的幅度限制在一定范圍內(nèi)。7/12變換電路：將7位非線性碼轉(zhuǎn)換為12位線性碼，在編碼器的本地譯碼器中采用7/11位碼變換，使得量化誤差有可能大于本段落量化間隔的一半。格雷碼的特點(diǎn)是任何相鄰電平的碼組，只有一位碼發(fā)生變化。把量化的抽樣信號(hào)變換成給定字長(zhǎng)的二進(jìn)制碼流的過(guò)程為編碼。它與均勻量化相比，有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：? 當(dāng)輸入量化器的信號(hào)具有非均勻分布的概率密度時(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；? 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。取樣是應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：? 為了保證在接受端能滿意的恢復(fù)出信息，取樣速率必須大于最高頻率的兩倍；? 取樣矩形脈沖要盡量窄，盡可能接近瞬時(shí)取樣過(guò)程；? 為了使輸出的信息成為合格的信息限帶信號(hào)，在取樣以前，應(yīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)上限為W的低通濾波器，以便m(t)中無(wú)所包含的高于W的那些諧波成分。2 PCM基本原理脈沖編碼調(diào)制（PCM）簡(jiǎn)稱脈碼調(diào)制，它是用二進(jìn)制數(shù)字代碼來(lái)代替連續(xù)信號(hào)的抽樣值來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的一種方式。 Simulink的功能和特點(diǎn)如下：Simulink是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。由于它使用簡(jiǎn)單，擴(kuò)充方便，特別是世界上有成千上萬(wàn)不同領(lǐng)域的科研工作者在自己的科研過(guò)程中不停的擴(kuò)充MATLAB的功能，使它成為了巨大的知識(shí)寶庫(kù)。根據(jù)PCM編碼基本原理，設(shè)計(jì)出Systemview仿真模型，然后對(duì)仿真的結(jié)果加以分析，最終根據(jù)仿真的模型建立以及仿真結(jié)果設(shè)計(jì)出PCM編碼的硬件實(shí)現(xiàn)電路。這樣，同一片F(xiàn)PGA，不同的編程數(shù)據(jù)，就可以產(chǎn)生不同的電路功能。 基于FPGA的PCM系統(tǒng)仿真FPGA（ Field－Programmable Gate Array）：既現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在PAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展后的產(chǎn)物。 論文的主要內(nèi)容安排如下： 第一部分為設(shè)計(jì)方案的選擇。但是只是增加了PCM脈沖編碼調(diào)制比特率和采樣率，沒(méi)有解決它的根本問(wèn)題。脈沖編碼調(diào)制，這一概念為數(shù)字通信奠定了基礎(chǔ)。六、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚的進(jìn)度安排： 1月10日─3月20日：查閱資料，完成外文翻譯原文和開題報(bào)告。 5月21日——6月15日：撰寫、修改畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備并完成答辯。到了80年代初，脈碼調(diào)制已成功應(yīng)用在市話中繼傳輸、大容量干線傳輸以及數(shù)字程控交換機(jī)中，并且在用戶話機(jī)中采用。這就限制了PCM技術(shù)在音頻還原時(shí)的保真度。Simulink是MATLAB軟件提供的可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包，它操作簡(jiǎn)單方便、調(diào)試直觀，為通信系統(tǒng)的軟件仿真實(shí)現(xiàn)提供了很大的方便。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）的概念，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、內(nèi)部連線（Interconnect）和輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）三個(gè)部分。Quartus II是Altera提供的FPGA/CPLD開發(fā)集成環(huán)境。不用寫一