【導(dǎo)讀】能力，并能夠運(yùn)用其所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合的設(shè)計(jì)。解調(diào)原理、信號(hào)傳輸及受噪聲影響等方面的知識(shí)點(diǎn)。，理解抽樣頻率的變化對(duì)抽樣信號(hào)的影響；縮和擴(kuò)張進(jìn)行軟件仿真；成，各部分比例為30%,50%,20%。0分，無故曠課三次總成績?yōu)?分。遲到15分鐘按曠課處理。告按照模板撰寫內(nèi)容，要求詳細(xì)、準(zhǔn)確、完整。

　　

【正文】 ，仿真結(jié)果如下所示： 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 24 頁 共 32 頁 圖 1000Hz頻率下的抽樣信號(hào) 圖 500Hz頻率下的抽樣信號(hào) 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 25 頁 共 32 頁 圖 100Hz頻率下的抽樣信號(hào) 分析：分別進(jìn)行了三次抽樣，第一次頻率是 1000Hz，第二次頻率是 500Hz，第三次頻率是 100Hz，可以看出，在頻率很高的情況下，抽樣間隔很小，一個(gè)個(gè)的點(diǎn)靠的也很近，抽出的值得個(gè)數(shù)也很多，同時(shí)如果用線把所有的點(diǎn)都連起來，跟原信號(hào)很相似，相反的在第三幅圖中，可以看出，抽樣的點(diǎn)數(shù)很少，看起來比較清爽，但是如果沒有上面的原信號(hào)波形，即使我們把所有 的點(diǎn)都連接起來，我想我們還是很難得到像原始圖那樣的波形，其實(shí) ，第三幅圖中我們有很多的特殊的點(diǎn)都沒有取到，比如說，有好幾個(gè)幅度改變的點(diǎn)我們都沒有取，這就在以后的恢復(fù)時(shí)候，就被忽略掉了，這就造成所謂的失真現(xiàn)象。 其實(shí)在 matlab 中我們的原始 信號(hào)也是離散的，只不過取樣的點(diǎn)數(shù)特別多罷了，這個(gè)很容易理解的，因?yàn)槲覀兊挠?jì)算機(jī) ，就是只能處理數(shù)字信號(hào)，只能處理離散的二進(jìn)制信號(hào)，模擬信號(hào)呢，是由無數(shù)的點(diǎn)構(gòu)成的，計(jì)算機(jī)不可能取到所有的點(diǎn)，所以原始模擬信號(hào)在計(jì)算機(jī)中也是數(shù)字化的，另外再從 matlab 仿真軟件角度來看， matlab 軟件實(shí)際上是叫矩陣實(shí)驗(yàn)室，矩陣就是處理的數(shù)字，我們matlab 編程都是把信號(hào)，數(shù)字，常量等都是放到矩陣中去運(yùn)行的。在編程時(shí)候，我們?cè)诋a(chǎn)生原始模擬信號(hào)時(shí)，參數(shù)是這樣設(shè)置的 t = ::。可以看出時(shí)間t 也是可數(shù)的。所 以從這三個(gè)方面我們就很好的理解了 matlab 的工作原理 ，以及數(shù)字信號(hào)原理。 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 26 頁 共 32 頁 量化與編碼仿真結(jié)果 圖 是 以 500Hz 的抽樣頻率抽樣后， 經(jīng)過量化、編碼后的 matlab 仿真圖： 圖 量化、編碼仿真圖 下面給出由量化編碼程序輸出的編碼序列 (由于數(shù)據(jù)較多，這里只顯示前 120位數(shù)據(jù) )： code = Columns 1 through 12 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 Columns 13 through 24 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 Columns 25 through 36 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 Columns 37 through 48 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 27 頁 共 32 頁 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 Columns 49 through 60 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 Columns 61 through 72 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 Columns 73 through 84 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 Columns 85 through 96 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 Columns 97 through 108 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Columns 109 through 120 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 PCM 的 8 位編碼仿真結(jié)果 對(duì)單個(gè)量化電平值 +635 和 635 的 matlab 仿真結(jié)果如下： x = 635 635 C = 1 ans = 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 A 律和 u 律特性曲線仿真結(jié)果 A律和 u律壓擴(kuò)曲線 matlab 仿真結(jié)果如下所示： 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 28 頁 共 32 頁 圖 A律和 u 律壓擴(kuò)曲線 增量調(diào)制仿真結(jié)果 matlab 仿真結(jié)果如圖 ： 圖 增量調(diào)制仿真結(jié)果 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 29 頁 共 32 頁 從圖中原信號(hào)和解碼結(jié)果對(duì)比看，在輸入信號(hào)變化平緩的部分，編碼器輸出 0 交替碼，相應(yīng)的解碼結(jié)果以正負(fù)階距交替變化，形成顆粒噪 聲，稱空載失真；在輸入信號(hào)變化過快的部分，解碼信號(hào)因不能跟蹤上信號(hào)的變化而引起斜率過載失真。量化階距越小，則空載失真就越小，但是容易發(fā)生過載失真；反之，量化階距增大，則斜率過載失真減小，但空載失真增大。如果量化階距能根據(jù)信號(hào)的變化緩急自適應(yīng)調(diào)整，則可以兼顧優(yōu)化空載失真和過載失真，這就是自適應(yīng)增量調(diào)制的意思。 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 30 頁 共 32 頁 3. 運(yùn)行程序過程中產(chǎn)生的問題及采取的措施 在做該實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)誤碼，產(chǎn)生無碼的原因有很多主要有噪聲影響和 碼 間串?dāng)_。在抽樣過程中，如果抽樣頻率大于 2 倍的最大頻率則容易發(fā)生混 疊現(xiàn)象。通過抽樣、量化、編碼實(shí)現(xiàn)了模數(shù)轉(zhuǎn)換以及編碼。在利用 MATLAB 對(duì) PCM 編碼進(jìn)行 A 律及 μ 律的壓縮和擴(kuò)張進(jìn)行軟件仿真的過程中，倘若有一個(gè)編碼錯(cuò)誤或者有的符號(hào)在漢字狀態(tài)下使用那么程序就會(huì)出錯(cuò)，無法運(yùn)行。最后通過調(diào)試得以實(shí)現(xiàn)結(jié)果。 傳輸時(shí)間間隔必須滿足抽樣定理，即各路樣值信號(hào)分別傳輸一次的時(shí)間 T≤125μs，但每一路信號(hào)傳輸時(shí)所占用的時(shí)間（時(shí)隙）沒有限制，顯然，一路信號(hào)占用的時(shí)間越少，則可復(fù)用的信號(hào)路數(shù)就越多。 在進(jìn)行 PCM 的八位編碼時(shí)，要注意其段落序號(hào)與段落碼及各個(gè)段落的范圍。雖然段內(nèi)碼是按量化間隔均勻編 碼的，但是因?yàn)楦鱾€(gè)段落的斜率不等，長度不等，故不同段落的量化間隔是不同的。 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 31 頁 共 32 頁 4. 總結(jié)和展望 經(jīng)過一周的忙碌與鉆研，本次通信系統(tǒng)原理課程設(shè)計(jì)已接近尾聲。一周的時(shí)間也許并不算長，但是通過自己的親力親為，在不斷動(dòng)手與解決問題的過程中我獲益良多。 第一，我對(duì)本學(xué)期所學(xué)的理論知識(shí)有了更加深刻的理解。 本次課程設(shè)計(jì)在剛開始的過程中由于主要知識(shí)掌握不熟透，時(shí)間又緊，做起來有些棘手，之后通過向同學(xué)詢問與去圖書館以及互聯(lián)網(wǎng)查找資料，我開始慢慢地了解其工作原理。通過這次課程設(shè)計(jì)，我充分掌握了 PCM編碼的工作原理及 PCM 系統(tǒng)的工作過程，學(xué)會(huì)了使用仿真軟件 MATLAB，并學(xué)會(huì)通過應(yīng)用軟件仿真來實(shí)現(xiàn) PCM 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)新知識(shí)的技能。 相信在未來的學(xué)習(xí)工作中這一定會(huì)對(duì)我有所幫助。 第二，提高了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力。在本科生的學(xué)習(xí)中，大部分是對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，很少有真正實(shí)際應(yīng)用與實(shí)踐的機(jī)會(huì)。每個(gè)學(xué)期末的課程設(shè)計(jì)無疑是十分難得的，我們應(yīng)好好利用并倍加珍惜。在上理論課時(shí)， 對(duì)抽樣、編碼、量化等都只是一種基于理論上的膚淺的認(rèn)識(shí)，并沒有特別深刻的了解。即使是實(shí)驗(yàn)課也只是停留在比較簡(jiǎn)單的層面，但 通 過 這次的課程設(shè)計(jì) 的親力親為與刻苦鉆研，我對(duì)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，并將其運(yùn)用到實(shí)際的操作中，在學(xué)會(huì)運(yùn)用的過程中再一次對(duì)理論進(jìn)行了升華。為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 第三，使我認(rèn)識(shí)到了團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性。完成本次課程設(shè)計(jì)也不是一件輕松的事情，設(shè)計(jì)的過程中也總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題。有些問題憑自己絞盡腦汁的空想是很難解決的，這個(gè)時(shí)候我們就需要其他同學(xué)或老師的幫助。在遇到疑難時(shí)，有時(shí)看著很困難的問題，在通過與同學(xué)們的討論分析之后就迎刃而解了。由此可見，同學(xué)間的互幫互助是非常重要的。同時(shí)，在有些問題實(shí)在無法 解決之時(shí)，老師的指點(diǎn)總是關(guān)鍵性的。 課程設(shè)計(jì)的開設(shè)不僅鞏固了我們對(duì)理論知識(shí)的掌握，激發(fā)了我們對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也鍛煉了我們實(shí)際動(dòng)手與應(yīng)用的能力，使我們對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)有了初步的了解，并且提高了我們應(yīng)用理論知識(shí)解決生活中實(shí)際存在的問題的能力，這對(duì)我們今后走向社會(huì)做了良好的開端與鋪墊。 通信原理課程設(shè)計(jì) —— 模擬信號(hào)數(shù)字化 第 32 頁 共 32 頁 [1] 樊昌信 曹麗娜 .通信原理（第 6版） .國防工業(yè)出版社， 2020 [2] 郭文彬 .通信原理 — 基于 Matlab 的計(jì)算機(jī)仿真 .北京郵電大學(xué)出版社，2020 [3] 韋崗 .通信系統(tǒng)建模與仿真 .電子工業(yè)出版社， 2020 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