通信原理pcm編碼課程設(shè)計(jì)--基于matlabsimulink的pcm編碼的研究與仿真(編輯修改稿)
2025-07-10 17:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。通常使用的壓縮器中，大多采用對(duì)數(shù)式壓縮。廣泛采用的兩種 對(duì)數(shù)壓縮律是 ? 壓縮律和 A 壓縮律。美國(guó)采用 ? 壓縮律，我國(guó)和歐洲各國(guó)均采用 A 壓縮律，所謂 A 壓縮律也就是壓縮器具有如下特性的壓縮律： AXAAxy 10,ln1 ???? ， 11,ln1 ln1 ????? XAAAxy 。 模擬入 y x 量化器 量化值 6 由于 A 律壓縮實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，常使用 13 折線法編碼 , 壓擴(kuò)特性圖如下圖所示： 圖 12 A律函數(shù) 13折線壓擴(kuò)特性圖 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(lái)進(jìn)行編碼的。 表 11 13 折線時(shí)的 x 值與計(jì)算 x 值的比較 y 0 81 82 83 84 85 86 87 1 x 0 1281 1 按折線 分段時(shí)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 1中第 二行的 值是根據(jù) 時(shí)計(jì)算得到的，第三行的 值是 13折線分段時(shí)的值?？梢?jiàn)，13 折線各段落的分界點(diǎn)與 曲線十分逼近，同時(shí) 按 2的冪次分割有利于數(shù)字化。 3) 編碼 所謂編碼就是把量化后的信號(hào)變換成代碼，其相反的過(guò)程稱為譯碼。當(dāng)然，這里的編碼和譯碼與差錯(cuò)控制編碼和譯碼是完全不同的，前者是屬于信源編碼的范疇。 7 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：低速編碼和高速編碼。通信中一般都采用第二類。編碼器的種類大體上可以歸結(jié)為三類：逐次比較型、折疊級(jí)聯(lián)型、混合型。在逐次比較型編碼方式中，無(wú)論采用幾位 碼，一般均按極性碼、段落碼、段內(nèi)碼的順序排列。下面結(jié)合 13 折線的量化來(lái)加以說(shuō)明。 表 12 段落 碼 表 13 段內(nèi) 碼 段落序號(hào) 段落碼 量化級(jí) 段內(nèi)碼 8 111 15 1111 14 1110 7 110 13 1101 12 1100 6 101 11 1011 10 1010 5 100 9 1001 8 1000 4 011 7 0111 6 0110 3 010 5 0101 4 0100 2 001 3 0011 2 0010 1 000 1 0001 0 0000 PCM 編譯碼器的實(shí)現(xiàn)可以借鑒單片 PCM 編碼器集成芯片，如： TP3067A、 CD22357 等。單芯片工作時(shí)只需給出外圍的時(shí)序電路即可實(shí)現(xiàn)，考慮到實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，仿真時(shí)將 PCM 編譯碼器分為編碼器和譯碼器模塊分別實(shí)現(xiàn)， 在 13 折線法中，無(wú)論輸入信號(hào)是正是負(fù)，均按 8 8 段折 線（ 8 個(gè)段落）進(jìn)行編碼。若用 8 位折疊二進(jìn)制碼來(lái)表示輸入信號(hào)的抽樣量化值，其中用第一位表示量化值的極性，其余七位（第二位至第八位）則表示抽樣量化值的絕對(duì)大小。 具體的做法是：用第二至第四位表示段落碼，它的 8種可能狀態(tài)來(lái)分別代表 8 個(gè)段落的起點(diǎn)電平。其它四位表示段內(nèi)碼，它的 16 種可能狀態(tài)來(lái)分別代表每一段落的 16 個(gè)均勻劃分的量化級(jí)。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)。段落碼和 8 個(gè)段落之間的關(guān)系如表 2所示；段內(nèi)碼與 16 個(gè)量化級(jí)之間的關(guān)系見(jiàn)表 3。 4）譯碼 PCM 譯碼器是實(shí)現(xiàn) PCM 編碼的逆系統(tǒng)。其 中各模塊功能如下： D/A 轉(zhuǎn)換器：用來(lái)實(shí)現(xiàn)與 A/D 轉(zhuǎn)換相反的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，從而達(dá)到譯碼最基本的要求，也就是最起碼的步驟。 瞬時(shí)擴(kuò)張器：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。 低通濾波器：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(lái)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(duì)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。 2 M 文件仿真 程 序如下： clear。 t = ::。 %該參數(shù)用于畫(huà)原信號(hào)圖形 f = sin(3*pi*90*t)+cos(3*pi*37*t)。%原函數(shù) , 由 t 的取值可得 f 有 201 個(gè)值 subplot(3,1,1) %matlab 矩陣區(qū)域設(shè)置 plot(t, f)。 %畫(huà)出采原函數(shù)序列圖 title(39。原信號(hào) 39。)。 xlabel(39。時(shí)間 t(s)39。)。 T= 1/500。 %抽樣周期， 500是抽樣頻率，可以調(diào)整抽樣
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1