【正文】 模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼。采用均勻量化時，其抗噪聲性能與量化級數(shù)有關(guān)，每增加一位編碼，其信噪比增加約6dB，但實現(xiàn)的電路復(fù)雜程度也隨之增加，占用帶寬也越寬。因此實際采用的量化方式多為非均勻量化，通常使用信號壓縮與擴張技術(shù)來實現(xiàn)非均勻量化。在保持信號固有的動態(tài)范圍前提下，在量化前將小信號進行放大而對大信號進行壓縮。通常的壓縮方法有13折線A律和μ律兩種標準，本課程設(shè)計采用的是A律13折線。從而成功實現(xiàn)了該課程設(shè)計。第四章 課程設(shè)計項目進度表表4日期完成的工作確定課設(shè)題目，查找并收集有關(guān)材料理解PCM編碼原理及相關(guān)知識，確定表格，數(shù)據(jù)類型，系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，運行環(huán)境子模塊的程序設(shè)計和調(diào)試系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告交課程設(shè)計紙質(zhì)和電子版材料第五章 課程設(shè)計任務(wù)分配表表5成員座號項目內(nèi)容序號韋觀琴49號“刪除”模塊的制作 編寫段落表（表2），段內(nèi)表（表3）編寫項目進度表（表4）整理目錄編寫實驗心得01張惠靈47號“修改”模塊的制作 制作壓擴特性表（表1）“仿真波形”模塊制作編寫任務(wù)分配表（表5）調(diào)試程序02第六章 達到的效果以MATLAB的Simulink為工具平臺，根據(jù)PCM系統(tǒng)的組成原理，在Simulink模塊庫中找出相應(yīng)的模塊，選擇合適的模塊以及設(shè)置適當?shù)膮?shù)，建立了 PCM 通信系統(tǒng)仿真模型，圖示如下：信號源的波形PCM編碼的波形9PCM譯碼時經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)化并用A律擴張后的輸出波形譯碼后恢復(fù)源信號的輸出波形由以上數(shù)據(jù)波形可以看出在PCM編碼的過程中，譯碼輸出的波形具有一定的延遲現(xiàn)象，其波形基本上不失真的在接收端得到恢復(fù)，傳輸?shù)倪^程中實現(xiàn)了數(shù)字化的傳輸過程?？偨Y(jié)利用MATLAB軟件完成了一個完整的PCM通信系統(tǒng)設(shè)計，充分發(fā)揮了SIMULINK功能強大，建模簡單，參數(shù)易于調(diào)整的特點。結(jié)果表明，基于SIMULINK仿真模型，能夠反映模擬通信系統(tǒng)的動態(tài)工作過程，其可視化界面具有很好的演示效果，為通信系統(tǒng)的設(shè)計和研究提供了強有力的工具，也為學(xué)習通信系統(tǒng)理論提供了一條非常好的途徑。在通信原理的教學(xué)過程中,一直注重理論的教學(xué),但是深奧的理論難以理解,很有必要以某種可見的、圖形化的形式來加深對理論的理解。MATLAB的引入帶來了直觀的感受,提供了完整的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計、仿真和可視化的分析環(huán)境,可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)以及各種速率的系統(tǒng),主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。通過MATLAB語言對PCM調(diào)制系統(tǒng)的采樣、量化、編碼的仿真與計算，使得分析PCM調(diào)制系統(tǒng)變得直觀簡單。 程序的編碼輸入與譯碼輸出如下： q_pcmx=[1 0 0 1 1 1 0 1]a=2048b=2048y = 輸入編碼信號的向量第一個1是極性碼, 0 1代表的是在第二區(qū)間,其中第二區(qū)間的范圍是16~32,把第二區(qū)間分成16份,每個量化區(qū)間為1,最后四位1 1 0 1代表的是第二的區(qū)間的第13個量化間隔。譯碼輸出為： （31）該計算結(jié)果與程序輸出結(jié)果相同，所以結(jié)果正確[6]。第七章 源程序的運行與解釋該程序主要是通過MATLAB軟件里的M文件，結(jié)合A律13折線和PCM譯碼器進行編程，實現(xiàn)譯碼輸出。源程序代碼為：x=input(‘輸入編碼信號向量形式：’)； 　　　　%輸入PCM編碼信號a=input(‘輸入信號范圍a：’)； b=input(‘輸入信號范圍b：’)；　　 　　　　%a,b為輸入信號范圍 delta=b/2048； %量化間隔 n1=x(2)*2^2+x(3)*2^1+x(4)+1； %將二進制碼轉(zhuǎn)換成十進制碼,求得信號落在第幾個段落區(qū)間 if n1==1 a1=0；b1=16； else a1=2^(n1+2)；b1=2^(n1+3)； end %求該段落區(qū)間的范圍 delta1=(b1a1)/16； %將該段落平均分成16份 p=x(5)*2^3+x(6)*2^2+x(7)*2^1+x(8)； %p為該信號落在第幾個段內(nèi)區(qū)間 a2=a1+delta1*(p)。b2=a1+delta1*(p+1)；　　 %求得段內(nèi)區(qū)間范圍 disp(‘譯碼器輸出為：’)if x(1)==1 y=(a2+b2)/2*delta %根據(jù)極性輸出PCM解碼值else y=(a2+b2)/2*deltaend第八章 設(shè)計過程中需解決的問題運用MATLAB仿真抽樣信號的頻譜，分析滿足不同條件下的抽樣情況、驗證奈奎斯特抽樣定理。不同量化電平情況下的信噪比的計算，對PCM調(diào)制系統(tǒng)中的非均勻量化的壓擴技術(shù)和編碼進行仿真與計算。必須根據(jù)實際情況合理的設(shè)計采樣頻率和抽樣脈沖的參數(shù)，以防波形的失真，由于在剛開始的時候,沒有合理設(shè)置采樣頻率的參數(shù),出現(xiàn)了在譯碼時恢復(fù)波形的失真,最后根據(jù)采樣頻率fs大于等于2fH條件,通過不斷調(diào)試,最終可以合理地恢復(fù)源信號波形。但由于在信道傳輸過程中由于各種原因而引起譯碼波形有一定的延時現(xiàn)象。在設(shè)計濾波器時,首先要看系統(tǒng)信號源輸出信號頻率到底是處于在哪個頻率范圍,再根據(jù)其他參考參數(shù)和系統(tǒng)各項技術(shù)要求,決定是要設(shè)計哪種類型的濾波器,是低通型還是帶通型濾波器。在調(diào)試帶使能端的8路數(shù)據(jù)選擇器在實現(xiàn)PCM編碼輸出的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出時，起初由于沒有合理應(yīng)用選擇控制端，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)輸出毫無規(guī)律，即八路數(shù)據(jù)當中隨機12地從哪一路輸出，最后通過設(shè)置頻率不同的三路脈沖方波作用于選擇控制端，去控制每一路的數(shù)據(jù)輸出，然后經(jīng)過調(diào)試完成了PCM編碼的正確輸出。第九章 心得體會本次課程設(shè)計在剛開始的時候會比較迷茫，不知道要從何下手，最后我們確定了此次課設(shè)的題目、決定用軟件仿真來實現(xiàn)PCM的編碼過程。通過這次課程設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，以前總是認為弄懂課本上的知識就萬事大吉了，但是，這一次的課設(shè)糾正了我以前的錯誤想法，只有通過實踐，通過自己的參與才能知道哪些地方是自己薄弱的，沒有掌握好的地方。在設(shè)計過程中弄懂了A律13折線和PCM譯碼的原理，了解這些后總個設(shè)計思路就呈現(xiàn)在眼前，自己的信心也倍增，掌握了PCM編碼的工作原理及PCM系統(tǒng)的工作過程，學(xué)會了使用仿真軟件 SystemView（通信系統(tǒng)的動態(tài)仿真軟件）和仿真軟件 MATLAB的SIMULINK，并學(xué)會通過應(yīng)用軟件仿真來實現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設(shè)計，對以后的學(xué)習和工作都起到了一定的作用，加強了動手能力和學(xué)業(yè)技能。我們進一步掌握了PCM編譯碼的工作原理及PCM系統(tǒng)的工作過程；加強了運用仿真軟件MATLAB平臺，采用M文件編程的能力；更好的鍛煉了我們的動手能力和思維方式?？傮w來說，這次課設(shè)時間雖然短暫，但有我辛勤的汗水，也令我受益匪淺，打破了一直局限于課本知識的學(xué)習方式、枯燥的定理和理論知識，增加了我們的興趣，更好地把理論知識運用到實踐中。讓我明白：無論遇到什么困難，只要對自己有信心，認真思考，悉心求教，自然會找到解決的辦法。相信在以后的日子里，大家會做得更好。在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了設(shè)計電路的艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。 第十章 參考文獻1 徐素妍 曹坤梅 基于MATLAB語言的現(xiàn)代通信仿真分析2 孫學(xué)軍 通信原理教程 人民郵電出版社 3 李建新 劉乃安 現(xiàn)代通信系統(tǒng)分析與仿真MATLAB通信工具箱 西安電子科技大學(xué)出版社 4 鄧華 MATLAB通信仿真及應(yīng)用實例講解 人民郵電出版社5 孫屹 李妍 MATLAB通信仿真開發(fā)手冊 國防工業(yè)出版社6 邱曉林 基于MATLAB的動態(tài)模型與系統(tǒng)仿真工具 西安交通大學(xué)出版社 學(xué)校地址：福建省武夷山市武夷大道16號 設(shè)計單位：數(shù)學(xué)與計算機系 版本號：WyuKcsj Ver2007 21