通信工程課程設計--脈沖編碼調(diào)制pcm系統(tǒng)設計與仿真(編輯修改稿)
2025-07-10 17:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 83。 15 第七章 源程序的運行與解釋 15 第八章 設計過程中解決問題 16 第九章 心得體會 17 第十章 參 考文獻 18 4 第一章 項目簡介 項目名稱 脈沖編碼調(diào)制（ PCM）系統(tǒng)設計與仿真 開發(fā)人員 11 通信工程一班 韋觀琴 張惠靈 王小文 第二章 項目研究的意義 課程設計 概述 該課程設計的目的是讓我 們進一步學習 PCM 編譯碼器原理；在通信系統(tǒng)仿真軟件MATLAB 平臺上，采用 M 文件設計 A 律 PCM 碼譯碼器。對設計項目進行調(diào)試；對譯碼器進行仿真；對仿真結(jié)果結(jié)合編譯碼理論進行分析等。 使學生在課程設計過程中能夠理論聯(lián)系實際，在實踐中充分利用所學理論知識分析和研究設計過程中出現(xiàn)的各類技術(shù)問題，鞏固和擴大所學知識面，為以后走向工作崗位進行設計打下一定的基礎。 課程設計要求 及研究意義 隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展 ,已可將話路濾波器和 PCM 編碼器集成在同一芯片上 ,這使 PCM 在光纖通信 ,數(shù)字微波通信 ,衛(wèi)星通信等數(shù)字通 信領(lǐng)域中獲得了更廣泛的應用 仿真技術(shù)也得到了廣泛的應用。基于信號用于通信系統(tǒng)的動態(tài)仿真軟件 MATLAB 具有強大的功能，可以滿足從底層到高層不同層次的設計、分析使用，并且提供了嵌入式的模塊分析方法，形成多層系統(tǒng)，使系統(tǒng)設計更加簡潔明了，便于完成復雜系統(tǒng)的設計。 設計譯碼器前，首先以理論作指導，構(gòu)思設計方案。再用 MATLAB 語言編寫程序，在 MATLAB 軟件平臺上運行，得到正確程序，并且進行調(diào)試、仿真和分析。然后對結(jié)果進行處理，輸出結(jié)果和分析結(jié)論應該一致，而且應符合理論。最后，獨立完成課程設計并按要求寫課程設計報告書 。 5 第三章 采用的技術(shù) 脈沖編碼調(diào)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)。 PCM 的編碼原理比較直觀和簡單， PCM 的實現(xiàn)主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進制表示。根據(jù) CCITT 的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為 A 律和μ律方式，我國采用了 A 律方式，由于 A 律壓縮實現(xiàn)復雜，常使用 13 折線法編碼 ,下圖為 PCM 系統(tǒng)的原理框圖： 圖中，輸入的模擬信號 m(t)經(jīng)抽樣、量化、編碼后變成了數(shù)字信號 (PCM 信號 )，經(jīng)信道傳輸?shù)竭_接收端，由譯碼器恢復出抽樣值序列，再由低通濾波器濾出模擬基帶信號 m(t)。通常，將量化與編碼的組合稱為模 /數(shù)變換器（ A/D 變換器 )；而譯碼與低通濾波的組合稱為數(shù) /模變換器 (D/A 變換器 )。前者完成由模擬信號到數(shù)字信號的變換，后者則相反，即完成數(shù)字信號到模擬信號的變換。 PCM 在通信系統(tǒng)中完成將語音信號數(shù)字化功能 ，它的實現(xiàn)主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進制表示。根據(jù) CCITT 的建 議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為 A律和μ律方式，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) 6 我國采用了 A 律方式，由于 A 律壓縮實現(xiàn)復雜，常使用 13 折線法編碼 ,采用非均勻量化 PCM編碼。 PCM編碼原理 (1) 抽樣 所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經(jīng)過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原模擬信號。它的抽 樣速率的下限是由抽樣定理確定的。 在一個頻帶限制在 （ 0， f h） 內(nèi)的時間連續(xù)信號 f（ t） ，如果以 1/2 f h 的時間間隔對它進行抽樣，那么根據(jù)這些抽樣值就能完全恢復原信號。或者說，如果一個連續(xù)信號 f（ t） 的頻譜中最高頻率不超過 f h，當抽樣頻率 f S≥2 f h時，抽樣后的信號就包含原連續(xù)的全部信息。抽樣定理在實際應用中應注意在抽樣前后模擬信號進行濾波，把高于二分之一抽樣頻率的頻率濾掉。這是抽樣中必不可少的步驟。 (2) 量化 量化，就是把經(jīng)過抽樣得到的瞬時值將其幅度離散，即用一組規(guī)定的 電平 ，把瞬時抽樣值用最接近的電平值來表示。 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。一個模擬信號經(jīng)
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