【正文】 。 subplot(3,1,3)。stairs(t,xr)。 Dr(k+1)=xr(k)。 for k=1:length(t) eq(k)=delta*(2*codeout(k)1)。axis([0 20*Ts,2 2])。 subplot(3,1,2)。axis([0 20*Ts,2 2])。o39。 end subplot(3,1,1)。 D(k+1)=e_q(k)+D(k)。 for k=1:length(t) e(k)=x(k)D(k)。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 delta=。 t=0:Ts:20*Ts。 else f(i,1)=1。 end end for i=1:length(y)。 end end for i=1:length(y) for j=6:1:0 f(i,8j)=fix(y(i)/2^j)。 y=abs(y)。 y=y.*128。 function f=pcmcode(y) f=zeros(length(y),8)。(x(i)=1)) y(i)=1/4*x(i)+6/8。(x(i)1/2)) y(i)=1/2*x(i)+5/8。(x(i)1/4)) y(i)=x(i)+4/8。(x(i)1/8)) y(i)=2*x(i)+3/8。(x(i)1/16)) y(i)=4*x(i)+2/8。(x(i)1/32)) y(i)=8*x(i)+1/8。(x(i)1/64)) y(i)=16*x(i)。 x=abs(x)。 y=sin(8000*pi*t) z=line13(y) c=pcmcode(z) function y=line13(x) x=x/max(x)。 else y(i)=(1+log(a*x(i)))/(1+log(a))。 else y(i)=(1+log(a*x(i)))/(1+log(a))。) function y=a_pcm(x,a) t=1/a。) title(39。) ylabel(39。 subplot(2,1,2) plot(t,z) axis([0 ]) xlabel(39。原始信號 39。幅度 39。時(shí)間 39。 y=sin(8000*pi*t)。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 end end end end nq=V^2/(3*L^2)。 for j=L/2+2:L+1 if(flag==0) if(f(i)p(j)) h(i)=p(j)。 end。 flag=1。end flag=0。end for i=1:n if f(i)V,h(i)=V。 p=zeros(1,L+1)。 function h=jylh(f,V,L) n=length(f)。均勻量化后的信號 39。 axis([0,4*pi,])。幅度 39。)。 xlabel(39。 subplot(2,1,2)。原始信號 39。 axis([0,4*pi,])。幅度 39。)。 xlabel(39。 subplot(2,1,1)。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 y=sin(t)。m=[m,zeros(1,nn2)]。n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)))。 function [M,m,df]=fft_seq(m,ts,df) fs=1/ts。)。 title(39。)。ylabel(39。頻率 39。subplot(2,1,2) plot(f2,abs(fftshift(N2)))。)。title(39。幅值 39。)。 xlabel(39。 figure(3) subplot(2,1,1)。N2=[M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2,M2]。 %定義信號 [M2,mn2,df2]=fft_seq(m2,ts2,df)。 m2(w2)=1。 m2=x2./(200*t2+eps)。 t2=[t0/2:ts2:t0/2]。 %信號持續(xù)的時(shí)間 ts2=。axis([500,500,])。抽樣正常時(shí)的信號頻譜 39。axis([500,500,0,])。幅值 39。)。 xlabel(39。axis([,0,1])。抽樣正常 (fs=200Hz)時(shí)的信號波形 39。)。ylabel(39。時(shí)間 39。 stem(t1,m1)。 f1=[7*df1*length(mn1):df1:6*df1*length(mn1)df1]fs1/2。 %對滿抽樣條件的信號進(jìn)行傅立葉變換 M1=M1/fs1。 %修正 t=0 時(shí)的信號值 m1=m1.*m1。 w1=t0/(2*ts1)+1。 %定義滿足抽樣條件的時(shí)間序列 x1=sin(200*t1)。 %滿足抽樣條件的抽樣間隔 fs1=1/ts1。 t0=10。原始信號的頻譜 39。 axis([500,500,0,])。幅值 39。)。 xlabel(39。 subplot(2,1,2)。)。title(39。幅值 39。)。 xlabel(39。 %定義頻率序列 figure(1) subplot(2,1,1)。 %傅立葉變換 M=M/fs。 %修正 t=0 點(diǎn)的信號值 m=m.*m。 w=t0/(2*ts)+1。 %定義頻率分辨率 x=sin(200*t)。 t=[t0/2:ts:t0/2]。 %定義時(shí)間長度 ts=。 最后感謝 電氣 學(xué)院和我的母校 — 山東輕工業(yè)學(xué)院 四年來對我的大力栽培 ，還有 培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。 張老師 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。張老師 平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確 定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)等 各 個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 參考文獻(xiàn) [1]. 樊昌信 ，曹麗娜， 《 通信原理 》 [M]， 國防工業(yè)出版社 ， 2020年 [2]. 郭仕劍等，《 》 [M]，人民郵電出版社， 2020年 [3]. 陶然，張惠云，王越，《多抽樣率數(shù)字信號處理理論及其應(yīng)用》 ［ M］，清華大學(xué)出版社， 2020年 [4]. 陳懷琛，吳大正，高西全，《 MATLAB 及在電子信息課程中的應(yīng)用》［ M］，電子工業(yè)出版 社， 2020年 [5]. 胡廣書，《現(xiàn)代信號處理教程》［ M］，清華大學(xué)出版社， 2020年 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 老 師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在讓 我體會到設(shè)計(jì)艱辛的同時(shí)，更讓我體會到了成功的喜悅。 總體來說，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺。 而在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在剛開始時(shí)，由于對 MATLAB 的應(yīng)用不太熟，覺得做起來有些棘手，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可以用軟件仿真來實(shí)現(xiàn) PCM 跟 ΔM 的編碼過程后，我便去查閱了相關(guān)書籍，進(jìn)一步熟悉了 MATLAB 編程方法和 PCM 跟 ΔM 的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)原理，這是我最終順利完成 PCM 跟 ΔM 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提。以前對 PCM 跟 ΔM 編碼 的方法只是在理論上，經(jīng)過這t tf ( t )f ( t )′n ( t ) n ( t )f ( t )f ( t )′sKft? ????山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加深了對 PCM 跟 ΔM 編碼的基本原理理解，并對其在實(shí)際中的應(yīng)用有了一定了解。 第五章 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我較系統(tǒng)地掌握有關(guān) PCM 脈沖編碼調(diào)制跟 ΔM 增量調(diào)制的設(shè)計(jì)思想 和設(shè)計(jì)方法，主要對 MATLAB 的仿真方法，開發(fā)環(huán)境等有了一定的了解并對其進(jìn)行測試和加以應(yīng)用的知識得到學(xué)習(xí)。但是，在 PCM 中，代碼表示樣值本身的大小，所需碼位數(shù)較多，從而導(dǎo)致編譯碼設(shè)備復(fù)雜 。因此，實(shí)際應(yīng)用中，Δ M系統(tǒng)的抽樣頻率要比 PCM 系統(tǒng)高得多（一般在兩倍以上，對于話音信號典型值為 16kHz 和 32kHz）。顯然，通過改變量化臺階進(jìn)行降噪出現(xiàn)了矛盾，因此，σ值必須兩頭兼顧，適當(dāng)選取。當(dāng)信號斜率大于跟蹤斜率時(shí)，稱為過載條件，此時(shí)就會出現(xiàn)過載現(xiàn)象；當(dāng)信號斜率等于跟蹤斜率時(shí)，稱為臨界條件；當(dāng)信號斜率小于跟蹤斜率時(shí)，稱為不過載條件。我們定義 K 為階梯波一個(gè)臺階的 斜率 式中 , sf 是抽樣頻率。兩種噪聲示意圖如圖 47 所示。我們把這種因調(diào)制曲線跟不上原始信號變化的現(xiàn)象叫做過載現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的波形失真或者信號誤差叫做過載噪聲。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 觀察圖 46可以發(fā)現(xiàn)，階梯曲線（調(diào)制曲線）的最大上升和下降斜率是一個(gè)定值，只要增量 σ 和時(shí)間間隔Δ t 給定，它們就不變。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。 程序執(zhí)行結(jié)果如圖 46所示。 根據(jù)增量調(diào)制原理圖建立數(shù)學(xué)關(guān)系 ,編程中采用循環(huán)結(jié)構(gòu)來模擬仿真采樣時(shí)刻向前推進(jìn) ,并建立前后采樣時(shí)刻樣值的關(guān)系。 M 的 MATLAB 實(shí)現(xiàn) 設(shè)輸入信號為 : x(t)=sin2π50t+ 2π150t 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 增量調(diào)制的采樣間隔為 1ms,量化階距 δ=, 單 位延遲器初始值為 0。 PCM A 律 13 折線編碼的 MATLAB 實(shí)現(xiàn) PCM 均勻量化的 MATLAB 程序設(shè)計(jì)按如下步驟進(jìn)行： （ 1）確定輸入模擬信號； （ 2）根據(jù)給均勻量化的原理確定非均勻量化的算法程序； （ 3）將上述編碼的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成 8位二進(jìn)制數(shù)。 仿真結(jié)果如圖 45所示： 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5x 1 041 0 . 500 . 51時(shí)間幅度原始信號0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5x 1 041 0 . 500 . 51時(shí)間幅度A 律量化后的信號 圖 45 A律量化波形 將 A律非均勻量化的結(jié)果和 A 律 13 折線近似 量化進(jìn)行比較，兩者壓縮特性很接近。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 PCM A 律非均勻量化的 MATLAB 實(shí)現(xiàn) PCM A 律非均勻量化的 MATLAB 程序設(shè)計(jì)按如下步驟進(jìn)行： （ 1）確定輸入模擬信號； （ 2）根據(jù)非均勻量化的原理確定 A律非均勻量化的算法程序； （ 3）繪制并比較模擬輸入信號與量化輸出的波形。這個(gè)誤差常稱為量化噪聲，并用信號 功率與量化噪聲之比衡量此誤差對于信號影響的大小。 PCM 量化的 MATLAB 實(shí)現(xiàn) PCM 均勻量化的 MATLAB 實(shí)現(xiàn) PCM 均勻量化的 MATLAB 程序設(shè)計(jì)按如下步驟進(jìn)行： （ 1）確定輸入模擬信號為 )sin(t ； （ 2）根據(jù)均勻量化的原理均勻量化的算法程序； （ 3）繪制并比較模擬輸入信號與量化輸出的波形。 均勻量化輸出波形圖清晰地顯示處均勻量化的特征，每個(gè)量階都是均勻分布的，每個(gè)間隔都是相等的。 PCM 抽樣的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)源程序見附錄程序 1