【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 46 頁(yè) 可以看出，噪聲功率提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，量化效果明顯變差。對(duì)正弦波，信噪比可寫作如下形式： ndBS DS N R q 2lg20lg203lg10][ 2 ???? ? （ 214） 其中（ Ln 2log? ，)2( VAmD?） 從這個(gè)表示式可以看出，當(dāng) V 和 Am 都定下的時(shí)候 .這是多數(shù)情況，通過(guò)增加 L的數(shù)目，可以獲得更高的信噪比， L 每增加一倍，即編碼每增 加一位，信噪比增加 6dB。 本例的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)如下 :（函數(shù)文件 ) function h=junyun(f, V, 1) %計(jì)算輸入序列的均勻量化值以及功率 %f 是量化的信號(hào)序列， v 是量電平最大值， L 是量化電平數(shù) 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 46 頁(yè) 均勻量化器只有對(duì)均勻分布的信號(hào)才是最佳量化器，但因?yàn)樗脭?shù)分析最簡(jiǎn)單，通常應(yīng)用它對(duì)量化器得到一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。 39。 2. 2. 2 非均勻量化 非均勻量化是根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔的對(duì)于信號(hào)取值小的區(qū)間， 其量化間隔 v? 也??；反之，量化間隔就大。它與均勻量化相比，有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。首先當(dāng)輸入的量化器的信號(hào)具有非均勻的概率密度（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。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)是的信號(hào)量噪比。 實(shí)際上，非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法通常是將抽樣值通過(guò)壓縮在進(jìn)行均勻量化。所謂壓縮是用一個(gè)非線性變換電路將輸入 變量 x 變成另一個(gè)變量小 y，即 )(xfy? （ 215） 非均勻量化就是對(duì)壓縮后的變量 y 進(jìn)行均勻量化。接收端采用一個(gè)傳輸特性為 )(yfx? （ 216） 的擴(kuò)張器來(lái)恢復(fù) x。通常使用的壓縮器中，大多采用對(duì)數(shù)式壓縮，即 xy ln? 。廣泛采用的兩種對(duì)數(shù)壓縮律師 ? 壓縮率和 A 壓縮率。美國(guó)采用 ? 壓縮率，我國(guó)和歐洲各國(guó)均采用 A 壓縮率。 1.? 壓縮律 所謂 ? 壓縮率就是壓縮氣的壓縮特性具有如下關(guān)系的壓縮率： ， 10 ??x （ 217） 式中 y— 歸一化的壓縮器輸出電壓，即 y=壓縮器的輸出電壓 /壓縮器可能的最大輸出電壓 x— 歸一化的壓縮器輸入電壓，即 x=壓縮器的輸入電壓 /壓縮器的可能的最大輸入電壓 ?— 壓擴(kuò)參數(shù)，表示壓縮的程度。 所謂 A 壓縮率也就是 壓縮器具有如下特性的壓縮率： f(x)={1,0, 1ln1 ln11ln1??????? xxAAAx AAAx （ 218） 式中 x— 歸一化的壓縮器輸入電壓； y— 歸一化的壓縮器輸出電壓 A— 壓擴(kuò)參數(shù)，表示壓縮程度。 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 46 頁(yè) 例如：若輸入 A 律 PCM 編碼器的正弦信號(hào)為 x（ t)=sin(1600π t），抽樣序列為x(n)=sin( n),n=0,1,2,...,10。將其進(jìn)行 PCM 編碼，給出編碼器給出編碼器的輸出碼組序列 y（ n)。 上面的壓縮特性的圖像如圖 27 實(shí)現(xiàn)上面圖像的 MATLAB 函數(shù)文件 :(Apcm. m) function y=Apcm(x, A) 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 46 頁(yè) %本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入的序列 x 進(jìn)行參數(shù)為 A 的對(duì)數(shù) A 律量化 %將得到的結(jié)果存在序列 Y 中 %x為一個(gè)序列，值在 0 到 1 之間， A 為一個(gè)正實(shí)數(shù)，大于 1 3. A 律的 13 折線近似法 由于實(shí)現(xiàn)上的困難，國(guó)際上使用 13 折線法來(lái)近似 A 律 PCM,其方法是將輸入信號(hào)幅度歸一化范圍到（ 1,1），將其分為不均勻的 16 段區(qū)間，正負(fù)方向相 同，這里就僅對(duì)正數(shù)范圍（ 0,1）進(jìn)行介紹。劃分方法是：取 0— 1/128 為第一區(qū)間，取 1/128— 1/64為第二區(qū)間，取 1/64— 1/32 為第三區(qū)間， ......， 7/8— 1為第八區(qū)間。將點(diǎn)（ 1/128，1/8)與（ 0,0）相連，將點(diǎn)（ 1/64— 2/8)與（ 1/128， 1/8）相連 ,......這樣得到由 8段直線連成的一條折線（事實(shí)上由于第一區(qū)間與第二區(qū)間的斜率相等 ,只有 7 條直線）。此折線與 A= 的對(duì)數(shù)壓縮特性曲線相近，作出圖像如圖 28 所示 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 46 頁(yè) 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 46 頁(yè) 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 46 頁(yè) 從上表可以得到對(duì)應(yīng)量化值的編碼，在本例中，用 x(i)來(lái)表示抽樣值， y(i)來(lái)表示將抽樣值 x (i)進(jìn)行對(duì)數(shù)壓縮后的值，這樣 x(i)對(duì)應(yīng)上表中的分層電平值和量化電平值，而 y(i)對(duì)應(yīng)上表的分層電平編號(hào)和量化電平號(hào)。 負(fù)值的量化與正值幾乎完全相同，區(qū)別在于將編碼的首位由 1 改為 0。 將上述得到的量化值進(jìn)行編碼。 13 折線法得到的編碼 : 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 46 頁(yè) 可以看出兩種量化得到的值編碼是一樣的， 13 折線近似效果是相當(dāng)好的。 上述編碼過(guò)程的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)如下： (函數(shù)文件 ) f=pcmcode(y) %本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入的值（已量化好）編碼 %輸入 Y 為量化后的序列，其值應(yīng)該在 0 到 1 之間 f=zeros(length(y)， 8)。 %定義出一個(gè)二維數(shù)組，每一行的 8 位代表 %了對(duì)應(yīng)的輸入 值的編碼 ((8 位 ) %得到輸入序列的符號(hào)，確定編碼的首位 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 46 頁(yè) 第三章 數(shù)字信號(hào)基帶傳輸及其仿真 3. 1 數(shù)字基帶信號(hào)的碼型 性非少 I 零碼 用電平 1 來(lái)表示二元信息中的 1，用電平 0 來(lái)表示二元信息中的“ 0”，電平在整個(gè)碼元里的時(shí)間不變，記作 NRZ 碼。波形如圖 31 所示 圖 31 單極性非歸零碼 單極性非歸零碼的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但由于含有直流分量，對(duì)在帶限信道中傳輸不利，另外當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)的 0 或連續(xù)的 1 時(shí)，電平長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)值，不利于提取時(shí)間信息以便獲得同步。單極性非歸零碼的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)如下 :(函數(shù)文件 snrz. m) function y=snrz(x) %本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入的一段二進(jìn)制代碼編為相應(yīng)的單極性非歸零碼輸出 %輸入 x 為二進(jìn)制碼，輸出 Y 為編好的碼 %給出計(jì)算每個(gè)碼元的點(diǎn)數(shù)，因?yàn)槲覀冎挥秒x散的點(diǎn)來(lái)得出連續(xù)的函數(shù)表示。 grid=300； t=0:1/grid:length(x)。 for i 二 1:length(x)， if (x (i)==1)， for j=1:gr i d, y((i 一 1)*grid+j)=1。 end else for j=1:grid y((i 一 1)*grid+j)=0。 end。end。end y=[y,x (i) ] 。 M=max (y)。 m=min(y)。 subplot (2, 1, 1)。 plot(t,y)。 axis([0,i,M+])。 title(‘1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1’)。 t=[1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1]。 snrz(t)。 信息工程學(xué)院 基于 RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 46 頁(yè) 2,單極性歸零碼 它與單極性非歸零碼 不同處在于輸入二元信息為 1 時(shí) .給出的碼元前半時(shí)間為 0，輸入 0 則完全相同。波形如圖手 23 所示。 單極性歸零碼 圖 32 單極性歸零碼 單極性歸零碼部分解決了傳輸問(wèn)題，直流分量減小，但遇到連續(xù)長(zhǎng) 0 時(shí)同樣無(wú)法給出定時(shí)信息。 MATLAB 實(shí)現(xiàn)如下 :(函數(shù)又件 srz. m) function y=srz(x) %本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入的一段二進(jìn)制代碼編為相應(yīng)的單極性歸零碼輸出 %輸入 x 為二進(jìn)制碼，輸出 y 為編好的碼 grid=200。 t=0:1/grid:length(x)。 %給出相應(yīng)的時(shí)間序列 for i=1:length(x), %進(jìn)行碼型變換 if (x(i)==1), %如果信息為 1 for j=1:grid/2 y(grid/2*(2*i2)+j)=1。 %定義前半時(shí)間值為 y(grid/2*(2*i1)+j)=0。 %定義后半時(shí)間值為 0 end else for j=1:grid/2, %反之 ,輸入信息為 0 y(grid*(i 一 1)+j)=0。 %定義所有時(shí)間值為 0 end。 end。 end y=[y, x(i)7。 %給序列 y 加上最后一位，便于做圖 M=max(y)。 m=min(y)。 Plot (t, y)。 axis([0, i, , M+])。 title(39。1 0 0