基于matlab的脈沖編碼仿真_課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(參考版)
2024-09-01 18:55本頁(yè)面
【正文】 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。 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。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。 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。 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。 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。 將產(chǎn)生的信號(hào)波形顯示出來(lái)。 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)。因此用 8 位 量化器 ,量化間隔為 125μ s。 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。 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。 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 。 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)。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)。具體的做法是：用第二至第四位表示段落碼，它的 8種可能狀 態(tài)來(lái)分別代表 8個(gè)段落的起點(diǎn)電平。 表 11 段落碼 表 12 段內(nèi)碼 在 13 折線法中，無(wú)論輸入信號(hào)是正是負(fù)，均按 8 段折線（ 8 個(gè)段落）進(jìn)行段落序號(hào) 段落碼 量化級(jí) 段內(nèi)碼 8 111 15 1111 14 1110 7 110 13 1101 12 1100 6 101 11 1011 10 1010 5 100 9 1001 8 1000 4 011 7 0111 6 0110 3 010 5 0101 4 0100 2 001 3 0011 2 0010 1 000 1 0001 0 0000 19 編碼。 PCM通過(guò)抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟將模擬連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼。編碼器的種類大體上可以歸結(jié)為三類：逐次比較型、折疊級(jí)聯(lián)型、混合 型。 在現(xiàn)有的編碼方法中，若按編碼的速度來(lái)分，大致可分為兩大類：低速編碼和高速編碼。當(dāng) n 較小時(shí)，均勻量化的量化信噪比大于非均勻量化，但是當(dāng) n 較大時(shí)，均勻量化的量化信噪比 小于非均勻量化 18 第五章 編 碼 編碼原理 所謂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)制代碼的過(guò)程，就是把量化后的信號(hào)變換成代碼，其相反的過(guò)程稱為譯碼。 （ 2） n=8， 16， 64 的均勻量化信噪比 對(duì)于均勻量化，量化級(jí)數(shù) 越大，量化信噪比越大 （ 3） n= 8， 16， 64 的非均勻量化曲線 對(duì)于非均勻量化，量化級(jí)數(shù)越大，量化值與原始值約接近，量化誤差越小，即量化效果越好。這就相當(dāng)于把信號(hào)的動(dòng)態(tài) 范圍擴(kuò)展了。 下圖為單獨(dú)提出均勻量化和非均勻量化比較： 圖
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