基于matlab的脈沖編碼仿真_課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-資料下載頁(yè)
2025-08-19 18:55本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】1．以TP3067為核心設(shè)計(jì)調(diào)制系統(tǒng)；2．設(shè)計(jì)PCM解調(diào)系統(tǒng)；3．調(diào)制、解調(diào)信號(hào)必須一致。17周：查找資料，進(jìn)行系統(tǒng)軟件方案設(shè)計(jì)；18周：軟件的分模塊調(diào)試；19周：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)收，報(bào)告初稿的撰寫。課題中主要分為三部分對(duì)脈沖編碼調(diào)。同時(shí)仿真分析了采樣與欠采樣的波形、均勻量化與非均勻量化的量化誤差、A. 律13折線和μ律15折線的量化誤差、PCM與DPCM系統(tǒng)的量化噪聲。調(diào)制系統(tǒng)原理的這些仿真分析，在教學(xué)中將會(huì)有很大的應(yīng)用價(jià)值。
【正文】 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)。 編碼仿真 圖 521 編碼仿真 驗(yàn)證：輸入數(shù)字 120，輸出 數(shù)值 120 對(duì)應(yīng)的折疊碼為 10111101。 設(shè) C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0為 8 位碼的 8 個(gè)比特，其安排如下： 極性碼 段落碼 段內(nèi)碼 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 根據(jù)這種安排，段落碼及段內(nèi)碼所對(duì)應(yīng)的段落及電平值如表 所示： 表 13 段落電平關(guān)系 段落序號(hào) 段落碼 段落起點(diǎn)電平 （ Δ） 段內(nèi)碼對(duì)應(yīng)電平（ Δ） 段落長(zhǎng)度 （ Δ） C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 1 0 0 0 0 8 4 2 1 16 2 0 0 1 16 8 4 2 1 16 3 0 1 0 32 16 8 4 2 32 4 0 1 1 64 32 16 8 4 64 5 1 0 0 128 64 32 16 8 128 6 1 0 1 256 128 64 32 16 256 7 1 1 0 512 256 128 64 32 512 8 1 1 1 1024 512 256 128 64 1024 20 第六章 綜 合 仿真框圖及各部分的簡(jiǎn)介 圖 611 Simulink PCM 編碼和解碼組成的框圖 在通信系統(tǒng)中假定我們僅用來(lái)傳送語(yǔ)音信號(hào) ,因語(yǔ)音信號(hào)的頻帶范圍為300Hz23400Hz ,為了更好的體現(xiàn)人的語(yǔ)音的頻率的變化以及觀察所采用的系統(tǒng)對(duì)語(yǔ)音頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)恢復(fù)程度 ,我們采用了 Chrip 函數(shù)。 Chrip 函數(shù)是其頻率時(shí)間線性增長(zhǎng)的函數(shù) ,在雷達(dá)系統(tǒng)中這樣的信號(hào)稱為線性調(diào)頻信號(hào) ,并用專用詞匯 Chrip 表示。 按照采樣定理的要求選擇采樣頻率 ,即 Ω s ≥ 2Ω c ,但考慮到信號(hào)的頻譜不是銳止的 ,最高截止頻率以上還有較小的高頻分量 ,為此可選 Ω s = (324) Ω c 。另外可以在采樣之前加一保護(hù)性的低通濾波器 ,濾去高于 Ω s/ 2 的一些無(wú)用的高頻分量 ,以及其他的一些雜散信號(hào) ,因此在采樣前加入一低通濾波器。 21 由于產(chǎn)生和傳輸單位沖激函數(shù)難以實(shí)現(xiàn) ,因此實(shí)際中通常采用矩形脈沖抽樣 ,根據(jù) CCITT 標(biāo)準(zhǔn) ,留一定的防衛(wèi)帶則采樣頻率 f s = 8000Hz , T = 1/8000 = 125μ s 用占空比為 50 %的矩形脈沖序列。 通過(guò)相乘器使語(yǔ)音信號(hào)與矩形脈沖相乘從而獲得時(shí)域離散信號(hào) ,此即信號(hào)的抽樣過(guò)程。 由于實(shí)現(xiàn)困難 ,因此工程上通常用十三折曲線來(lái)近似地表示 A 律曲線。 根據(jù)語(yǔ)音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果 :在信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍≥ 40dB 的情況下信噪比不應(yīng)低于 26dB。因此用 8 位 量化器 ,量化間隔為 125μ s。 編碼器是將量化后信號(hào)編成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)。 將從信道接受到信息進(jìn)行解碼 對(duì)解碼后的信號(hào) 量化值進(jìn)行擴(kuò)展 ,得到重建信號(hào)。 零階保持完成將重建信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)信號(hào)。 將產(chǎn)生的信號(hào)波形顯示出來(lái)。在本實(shí)驗(yàn)中將原信號(hào)波形與恢復(fù)后的信號(hào)波形同時(shí)顯示在同一濾波器中 ,這樣可以直觀的比較信號(hào)的恢復(fù)程度。 22 各部分參數(shù)設(shè)置 圖 621 Chirp Signal 的參數(shù)設(shè)置 23 圖 622 Pulse Generator 的參數(shù)設(shè)置 示波器的顯示波形 圖 631 Scope 的顯示波形（編碼后輸出波形） 圖 632 Scope 的顯示波形（采樣后輸出的波形） 24 第七章 結(jié) 論 在本次設(shè)計(jì)中，使我印象最深的是要要用 simulink 對(duì)系統(tǒng)建模和仿真，必須要有耐心，要有堅(jiān)持的毅力。在整個(gè)建模和仿真過(guò)程中，花費(fèi)時(shí)間最多的是了解各個(gè)模塊的功能及其工作特點(diǎn)。 上述 PCM的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了主要包括三個(gè)步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時(shí) 間上離散、幅度上離散、及量化信號(hào)的二進(jìn)制表示。 抽樣也稱取樣、采樣，是把時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)變換為時(shí)間離散信號(hào)的過(guò)程。利用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)電平來(lái)表示模擬抽樣值的過(guò)程稱為量化。抽樣是把一個(gè)時(shí)間連續(xù)信號(hào)變換成時(shí)間離散的信號(hào)，而量化則是將取值連續(xù)的抽樣變換成取值離散的抽樣。 編碼就是把量化后的抽樣信號(hào)變換成給定字長(zhǎng)的二進(jìn)制代碼。 在這次的課程設(shè)計(jì)中感受到了一定的收獲 ，鞏固了這學(xué)期所學(xué)知識(shí)，對(duì)simulink 有了進(jìn)一步的了解。學(xué)會(huì)了如何查找資料，養(yǎng)成了獨(dú)立思考和解決問題的能力 。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我掌握了 PCM 編碼 的工作原理及 PCM 系統(tǒng)的工作過(guò)程，進(jìn)一步學(xué)習(xí) 仿真軟件 MATLAB 的 使用方法 ，并學(xué)會(huì)通過(guò)應(yīng)用軟件仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都起到了一定的作用，加強(qiáng)了動(dòng)手能力和學(xué)業(yè)技能。 . 25 參考文獻(xiàn) [1] 王興亮 ,寇寶明 .數(shù)字通信原理與技術(shù) [M]. 西安電子科技大學(xué)出版社， 2020年 5 月第 3版： 3238. [2] 張志涌 ,楊祖櫻 . MATLAB 教程 [M]. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 年 6 月第 7 次出版： 18719 297310. [3] 樊昌信 ， 曹麗娜 .通信原理 .國(guó)防工業(yè)出版社 .2020 [4] 苗長(zhǎng)云 ． 現(xiàn)代通信原理及應(yīng)用［ M］．電子工業(yè)出版社， 2020 年 8 月
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