【正文】 理的分析，便于實(shí)驗(yàn)的直觀分析和數(shù)據(jù)分析，最后我們得出在相同量化電平級(jí)數(shù)M下，非均勻量化輸出信噪比較均勻量化要小，對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)來(lái)說(shuō)，小信號(hào)的出現(xiàn)概率大于大信號(hào)的出現(xiàn)概率，非均勻量化的優(yōu)勢(shì)將更加明顯的結(jié)論。2 PCM原理 引言現(xiàn)在的數(shù)字傳輸系統(tǒng)都是采用脈碼調(diào)制（Pulse Code Modulation） 體制。這樣，每個(gè)二進(jìn)制碼組就代表一個(gè)量化后的信號(hào)抽樣值。 信號(hào)抽樣過程的頻譜變化已假設(shè)信號(hào)m(t)的最高頻率小于fH，所以若頻率間隔fs 179?？勺C，此帶通模擬信號(hào)所需最小抽樣頻率fs等于 （） 帶通信號(hào)n為商(fH / B)的整數(shù)部分，n =1，2，…；k為商(fH / B)的小數(shù)部分，0 k 1fs和fL關(guān)系曲線： （）分析：(1)當(dāng)fL位于0~B區(qū)間時(shí)(接近于B)，n=1，k從0變化到1，即fS隨fL增加而線性增加，從2B變化到4B。 信號(hào)的量化M個(gè)抽樣值區(qū)間(M=6)是等間隔劃分的，稱為均勻量化。 非均勻量化在非均勻量化時(shí)，量化間隔是隨信號(hào)抽樣值的不同而變化的。 區(qū)間[0,1/32]一分為二，中點(diǎn)為1/64,取區(qū)間[1/64,1/32]作為第三段。 else if ((x(i)=1/64)amp。end。除了其最高位符號(hào)相反外，上下兩部分呈現(xiàn)映像關(guān)系，或稱折疊關(guān)系。段落碼與段內(nèi)碼合在一起構(gòu)成的7位碼總共能表示27 ＝ 128種量化值。Lianghuazhi = zeros(1,len)。信道編碼包括包括分組碼、卷積碼、Turbo碼、交織及擾碼，本仿真程序使用雙極性歸零碼模擬信道傳輸。在定性分析中，我們知道量噪比是脈沖編碼調(diào)制（PCM）中最重要的特征之一，為了更好說(shuō)明消噪效果我們引入量噪比SNR 量噪比SNR公式： （）（是原信號(hào) ，量化值）前面講過，量噪比是用信號(hào)功率與量化噪聲之比（簡(jiǎn)稱信號(hào)量噪比）來(lái)衡量此誤差對(duì)信號(hào)影響的大小。 原語(yǔ)音信號(hào)波形，譯碼后的波形還含有大量的噪聲，因此需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)臑V波。的確，他可以教我們?nèi)绾戊o心學(xué)習(xí)，精心研究一個(gè)事物；在學(xué)習(xí)研究中，如果不能靜心，怎么研究？三心二意，怎么研究？而這一切，興趣是最重要的。 ylabel(39。 i=i+1。])。原始語(yǔ)音信號(hào)波形39。r39。%% 遇到的問題d=0for i=1:length(Sig_D) d=d+(Sig_O(i)Sig_D(i))^2。 LinghuaJG=1。else DuanHao=7。%段起始電平提取 DuanluoQS%量化間隔提取 LinghuaJGswitch DuanHao case 0 DuanluoQS=0。end%% 段內(nèi)碼提取 （自然碼） DuanNeimaDuanNeima=mod(abs(CodeofPCM_int),10^4)。 case 6 DuanluoQS=512。if floor(CodeofPCM_int/10^7)==0 Jixing=1。 LinghuaJG=16。 DuanluoQS=0。 ylabel(39。 ylabel(39。end%信號(hào)譯碼 Sig_DSig_D=zeros(length(CodeofPCM_Out),1)。幅度39。039。原始語(yǔ)音信號(hào)波形39。 致謝經(jīng)過將近半年的學(xué)習(xí)研究，畢業(yè)設(shè)計(jì)終將塵埃落定了，回首一年過程中的努力、成功以及失敗真是感慨萬(wàn)千。這個(gè)誤差有多大呢，這個(gè)在以下會(huì)有適當(dāng)?shù)姆治?。?duì)于PCM系統(tǒng)，這相當(dāng)于要求傳輸速率至少為2NfH(信息速率) (b/s)。endcode=Signal_trans。譯碼算法matlab的實(shí)現(xiàn)：function code=pcmdecode(f)QidianDianping = [0,16,32,64,128,256,512,1024]。第一位c1表示量化值極性正負(fù)。在PCM中常用的碼型有自然二進(jìn)制碼、折疊二進(jìn)制碼。 endendend。z=sign(x)。區(qū)間[0,1/2]再一分為二，其中點(diǎn)為1/4,取區(qū)間[1/4,1/2]作為第七段。例如設(shè)一個(gè)均勻量化器的量化電平數(shù)為M，其輸入信號(hào)抽樣值在區(qū)間內(nèi)具有均勻的概率密度，則根據(jù)上式可求該量化器的平均信號(hào)量化噪聲功率為：（）因?yàn)樗杂? （） 即寫成 （），量化器的平均輸出信號(hào)量噪比隨量化電平數(shù)M的增大而增大。若僅用N個(gè)不同的二進(jìn)制數(shù)字碼元來(lái)代表此抽樣值的大小，則N個(gè)不同的二進(jìn)制碼元只能代表M = 2N個(gè)不同的抽樣值。嚴(yán)格講，頻帶有限的信號(hào)并不存在，只要信號(hào)存在于時(shí)間的有限區(qū)間，它就包含無(wú)限頻率分量。用ms(t) =Σm(kT)表示此抽樣信號(hào)序列,。這個(gè)抽樣值仍是模擬量。這里重點(diǎn)討論模擬信號(hào)數(shù)字化的基本方法——脈沖編碼調(diào)制，而模擬信號(hào)數(shù)字化的過程（得到數(shù)字信號(hào)）一般分三步：抽樣、量化和編碼。將模擬語(yǔ)音信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的編碼方式，特別是對(duì)于音頻信號(hào)。圖中的譯碼器的原理和編碼過程相反。 2fH，則Ms(f)中包含的每個(gè)原信號(hào)頻譜M(f)之間互不重疊。(2)當(dāng)fL位于B~2B區(qū)間時(shí)，n=2， k也是從0變化到1， fS隨fL增加而線性增加，從2B變化到3B。M個(gè)抽樣值區(qū)間也可以不均勻劃分，稱為非均勻量化。信號(hào)抽樣值小時(shí)，量化間隔也小；信號(hào)抽樣值大時(shí)，量化間隔也大。區(qū)間[0,1/64]一分為二，中點(diǎn)為1/128,區(qū)間[1/128,1/64]作為第二段。x(i)1/32) y(i)=8*x(i)+1/8。y=z.*y。最高位表示電壓極性的正負(fù)(1代表正電壓，0代表負(fù)電壓)，而用其它位來(lái)表示電壓的絕對(duì)值。這種編碼方式是把壓縮、量化和編碼合為一體的方法。Mark = zeros(1,len)。（2）信道干擾噪聲以及濾波信道中不可避免存在噪聲，因此也就不可避免的存在誤碼，本文在仿真碼型傳輸時(shí)，加入適當(dāng)隨機(jī)二進(jìn)制碼，使其適當(dāng)產(chǎn)生誤碼，模擬信道噪聲的干擾。對(duì)于給定的信號(hào)最大幅度，量化電平數(shù)愈多，量化噪聲愈小，信號(hào)量噪比就越高。 PCM編碼后波形，我們看到信道輸出波形出現(xiàn)吉布斯效應(yīng)——在制作開發(fā)平臺(tái)中，可能只是一個(gè)錯(cuò)誤平臺(tái)就不能運(yùn)行，而這個(gè)錯(cuò)誤則必須要你深入的分析每一句程序，這便是研究，其中的茫然只有身臨的人，才可品其位，知其難。Amplitude/V39。end%PCM抽樣周期Ts=8。axis([,])。)axis([1,1+200/Fs,1,1])xlabel(39。,t,Sig_D,39。 i=i+1。elseif A_Crentmaxto164 DuanHao=2。 DuanluoQS=1024。 LinghuaJG=1。DuanNeima=num2str(DuanNeima)。 LinghuaJG=16。%% 極性判斷 JixingJixing=1。 DuanluoQS=256。%分段操作if A_Crentmaxto116 DuanHao=0。)。)。 i=i+1。ylabel(39。 for k=1:8 SigCode_JiDai_In(j+k)=CodeofPCM_Str(k)39。%原始語(yǔ)音信號(hào)波形figure(7)plot(t,Sig_O), grid ontitle(39。在算例二中，可以看到，在相同量化電平級(jí)數(shù)M下，非均勻量化輸出信噪比較均勻量化要?。?，），對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)來(lái)說(shuō)，小信號(hào)的出現(xiàn)概率大于大信號(hào)的出現(xiàn)概率，這就使平均信噪比增加，從而這種非均勻量化的優(yōu)勢(shì)便是更加明顯。 正弦波形然后對(duì)以上的抽樣值進(jìn)行進(jìn)行13折線量化,量化后其量化數(shù)值分別是: 0 ： 正弦波形13折線量化對(duì)以上的量化結(jié)果進(jìn)行PCM編碼，編碼后每個(gè)量化值被編碼為一組8位二進(jìn)制碼組:1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 0 1 11 1 1 0 1 1 1 00 1 1 1 1 0 0 10 1 1 1 1 1 0 10 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 0 10 1 1 1 1 0 1 00 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 0 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 0 10 1 1 0 1 1 1 00 1 1 1 1 0 1 10 1 1 1 1 1 1 0： 正弦信號(hào)PCM編碼對(duì)所得到的二進(jìn)制碼組分別進(jìn)行譯碼， 0 ； 正弦信號(hào)PCM譯碼我們把原始正弦信號(hào)和經(jīng)PCM（脈沖編碼調(diào)制）處理后的波形放在一起，我們更容易看到其中的差異，我們可以想想這種差異從哪里來(lái)的呢？當(dāng)然是從量化那里得到的誤差，在量化過程中將時(shí)間離散，數(shù)值連續(xù)的抽樣值量化為有限的數(shù)值，產(chǎn)生了一定的差異，這個(gè)差異便是量化噪聲，從而使編碼產(chǎn)生誤差。另一方面，對(duì)于一個(gè)頻帶限制在fH的低通信號(hào)，按照抽樣定理，要求抽樣速率不低于每秒2fH次(碼元速率)。% Signal_trans(i) = 10 * (Signal_trans(i)/2048)。（3）則可以求的譯碼值Signal_trans(i) ：即符號(hào)位（sign1 ）* (起點(diǎn)電平（Mark(i)） +量化值（ Lianghuazhi(i)） * 量化單位（LianghuaDanweiN(i)）)。由于語(yǔ)音信號(hào)小電壓出現(xiàn)的概率較大，所以折疊碼有利于減小語(yǔ)音信號(hào)的平均量化噪聲.13折線法中采用的折疊碼實(shí)際有8位，即用8位折疊二進(jìn)制碼來(lái)表示輸入信號(hào)的抽樣量化電平。碼型指的是把量化后的所有量化級(jí)，按其量化電平的大小次序排列起來(lái)，并列出各對(duì)應(yīng)的碼字，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的整體就稱為碼型。x(i)1) else y(i)=(1/4)*x(