pcm譯碼器和解碼器系統(tǒng)設(shè)計(jì)通信原理課程-wenkub.com
2025-05-27 19:46 本頁(yè)面
【正文】 在讓我體會(huì)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的艱辛同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅。打破了一直局限于課本知識(shí)的學(xué)習(xí)方式，增加了我們的興趣，并且體會(huì)到成功給大家?guī)?lái)的喜悅?？梢詫⒃撃Ｐ椭?In1 Out1 右端和 Display 左端的部分封裝為一個(gè) PCM 解碼子系統(tǒng)備用。樣值取值絕對(duì)值后，用增益模塊將樣值放大到 0127，然后用間隔為 1的 Quantizer 進(jìn)行四舍五入取整，最后將整數(shù)編碼為 7位二進(jìn)制序列，作為 PCM 編碼的低 7位。編碼信號(hào) 39。.39。 %輸出段內(nèi)碼 end code=reshape(code39。start=1024。abs(A(i))2048 code(i,2)=1。step=32。amp。code(i,4)=1。 elseif 256=abs(A(i))amp。code(i,3)=0。start=64。abs(A(i))128 code(i,2)=0。step=2。amp。code(i,4)=1。 elseif 16=abs(A(i))amp。code(i,3)=0。 %代表正值 else code(i,1)=0。 %取 st 的長(zhǎng)度為 n M=max(st)。 %這里畫出來(lái)的是抽樣后的離散圖 title(39。 %畫出原始的信號(hào)圖 ,以好對(duì)比 grid on %畫背景 subplot(3,1,2)。 plot(t1,st)。 %頻域采樣間隔 t1=:sdt:。 %取時(shí)間間隔為 t=:T:。 xlabel(39。 fg = sin(2*pi*60*gs)+cos(2*pi*25*gs)。時(shí)間 t(s)39。 %畫出采原函數(shù)序列圖 title(39。 9 2 MATLAB 文件仿真 原信號(hào)采樣程序如下： clear。 4）譯碼 PCM 譯碼器是實(shí)現(xiàn) PCM 編碼的逆系統(tǒng)。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。而非均勻量化只有 128 個(gè)量化電平，只要編 7 位（非線性）碼。第一段，第二段最短，只有歸一化值的 1/128，再將它等分 16級(jí)，每個(gè)量化及間隔為 204811611281 ???? 式中 ? 表示最小的量化間隔，稱為一個(gè)量化單位，它僅有輸入信號(hào)歸一 化值的1/，它的每個(gè)量化及間隔為 ????? 64321161)211( 即包含 64 個(gè)最小量化間隔。 3位段落碼的 8種可能狀態(tài)對(duì)應(yīng) 8個(gè)不同的段落，如 表 21所列。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。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。 表 11 各段折線斜率 折線段號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 斜 率 16 16 8 4 2 1 1/2 1/4 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。圖中縱坐標(biāo) y 則均勻地劃分做 8 段。廣泛采用的兩種對(duì)數(shù)壓縮律是 ? 壓縮律和 A 壓縮律。首先，當(dāng)輸入量化器的信號(hào)具有非均勻分布的概率密度 （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。為了克服這個(gè)不足，就出現(xiàn)了非均勻量化的方法。 模擬信號(hào)的量化分為均勻量化和非均勻量化。若我們僅用 N個(gè)二進(jìn)制數(shù)字碼元來(lái)代表此抽樣值的大小，則 N個(gè)二進(jìn)制碼元只能代 表 NM 2? 個(gè)不同的抽樣值。抽樣定理在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意在抽樣前后模擬信號(hào)進(jìn)行濾波，把高于二分之一抽樣頻率的頻率濾掉。該模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣后還應(yīng)當(dāng)包含原信號(hào)中所有信息，也就是說(shuō)能無(wú)失真的恢復(fù)原模擬信號(hào)。根據(jù) CCITT 的建議，為改善小信號(hào)量化性能，采用壓擴(kuò)非均勻量化，有兩種建議方式，分別為 A 律和μ律方式，我國(guó)采用了 A律方式，由于 A 律壓縮實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，常使用 13 折線法編碼 ,下圖為 PCM 系統(tǒng)的原理框圖： 轉(zhuǎn)換DA/ )(tm )(tms )(tmsq 干擾 )(tmsq )(tm 圖 1 PCM 系統(tǒng)原理框圖 圖中，輸入的模擬信號(hào) m(t)經(jīng)抽樣、量化、編碼后變成了數(shù)字信號(hào) (PCM 信號(hào) )，經(jīng)信道傳輸?shù)竭_(dá)接收端，由譯碼器恢復(fù)出抽樣值序列，再由低通濾波器濾 抽樣保持 量化 編碼 信道 譯碼 低通濾波 2 出模擬基帶信號(hào) m(t)。 關(guān)鍵詞 ：脈沖編碼調(diào)制（ PCM） 均勻與非均勻量化 MATLAB 仿真 Abstract Combined with the sampling, quantization, coding theory of PCM, using MATLAB software programming and graphics, the pletion of the pulse code modulation (PCM) modeling and simulation analysis basic method is to establish the model of munication system of learning through the use of puter and basic skills, learning by
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