2路語(yǔ)音全雙工pcm通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作

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1、目錄第1章緒論1第2章總體電路設(shè)計(jì)思路與原理32.2PCM編碼原理介紹32.3時(shí)分復(fù)用原理介紹5第3章單元電路的設(shè)計(jì)73.1PCM編譯碼電路的設(shè)計(jì)73.2復(fù)接電路103.3系統(tǒng)總電路圖12第4章系統(tǒng)的systemview仿真134.1信號(hào)源的組成134.2PCM編碼器子系統(tǒng)模塊144.3PCM分接譯碼模塊164.4系統(tǒng)的仿真18第5章總結(jié)與體會(huì)21參考文獻(xiàn)22I2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作12路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作12路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作12

2、路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作第1章緒論隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用?；谛盘?hào)的用于通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真軟件SystemView具有強(qiáng)大的功能，可以滿(mǎn)足從底層到高層不同層次的設(shè)計(jì)、分析使用，并且提供了嵌入式的模塊分析方法，形成多層系統(tǒng)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔明了，便于完成復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。SystemView具有良好的交互界面，通過(guò)分析窗口和示波器模擬等方法，提供了一個(gè)可視的仿真過(guò)程，不僅在工程上得到應(yīng)用，在教學(xué)領(lǐng)域也得到認(rèn)可，尤其在信號(hào)分析、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。其可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的模擬、數(shù)字及數(shù)模混合電路及各種速率系統(tǒng)，并提供了內(nèi)容豐富的基本庫(kù)和專(zhuān)業(yè)庫(kù)。本文主要闡

3、述了如何利用SystemView實(shí)現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制（PCM）。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)通過(guò)模塊分層實(shí)現(xiàn)，模塊主要由PCM編碼模塊、PCM譯碼模塊、及邏輯時(shí)鐘控制信號(hào)構(gòu)成。通過(guò)仿真設(shè)計(jì)電路，分析電路仿真結(jié)果，為最終硬件實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，為了提高通信系統(tǒng)信道的利用率，話音信號(hào)的傳輸往往采用多路復(fù)用通信的方式。這里所謂的多路復(fù)用通信方式通常是指：在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多個(gè)話音信號(hào)的技術(shù)，也稱(chēng)復(fù)用技術(shù)。復(fù)用技術(shù)有多種工作方式，例如頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用以及碼分復(fù)用等。在本文中運(yùn)用的是兩路的時(shí)分復(fù)用技術(shù)。時(shí)分復(fù)用（TDM：TimeDivisionMultiplexing）的特點(diǎn)是，對(duì)任意特

4、定的通話呼叫，為其分配一個(gè)固定速率的信道資源，且在整個(gè)通話區(qū)間專(zhuān)用。TDM把若干個(gè)不同通道（channel）的數(shù)據(jù)按照固定位置分配時(shí)隙（TimeSlot：8Bit數(shù)據(jù)）合在一定速率的通路上，這個(gè)通路稱(chēng)為一個(gè)基群。時(shí)分復(fù)用是建立在抽樣定理基礎(chǔ)上的。抽樣定理使連續(xù)（模擬）的基帶信號(hào)有可能被在時(shí)間上離散出現(xiàn)的抽樣脈沖所代替。這樣，當(dāng)抽樣脈沖占據(jù)短時(shí)間時(shí)，在抽樣脈沖之間就留有時(shí)間空隙，利用這個(gè)時(shí)間空隙便可以傳輸其他信號(hào)的抽樣值。因此，這就有可能沿一條信道同時(shí)傳送若干個(gè)基帶信號(hào)。當(dāng)采用單片集成PCM編解碼器時(shí)（如本文采用TP3057），其時(shí)分復(fù)用方式是先將各路信號(hào)分別抽樣、編碼、再經(jīng)時(shí)分復(fù)用

5、分配器合路后送入信道，接收端先分路，然后各路分別解碼和重建信號(hào)。PCM的32路標(biāo)準(zhǔn)的意思是整個(gè)系統(tǒng)共分為32個(gè)路時(shí)隙，其中30個(gè)路時(shí)隙分別用來(lái)傳送30路話音信號(hào)，一個(gè)路時(shí)隙用來(lái)傳送幀同步碼，另一個(gè)路時(shí)隙用來(lái)傳送信令碼，即一個(gè)PCM30/32系統(tǒng)?！?2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作第2章總體電路設(shè)計(jì)思路與原理2.1設(shè)計(jì)總方案：語(yǔ)音輸入語(yǔ)音輸出低通濾波解調(diào)解碼再生解復(fù)用信道復(fù)用編碼量化抽樣發(fā)送放大（Pcm編碼）（Pcm解碼）圖1PCM系統(tǒng)方框圖該設(shè)計(jì)主要包括兩部分：1．Pcm編譯碼電路2．復(fù)用與解復(fù)用電路2.2PCM編碼原理介紹要完成2路語(yǔ)音的

6、PCM全雙工通信，此次課題采用的是時(shí)分復(fù)用的方式。首先介紹一下PCM編碼的原理。PCM的實(shí)現(xiàn)主要包括三個(gè)步驟：抽樣、量化、編碼。分別完成時(shí)間上離散、幅度上離散、及量化信號(hào)的二進(jìn)制表示。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折線法編碼并采用非均勻量化PCM編碼。下面將介紹PCM編碼中抽樣、量化及編碼的原理。（a）抽樣：所謂抽樣，就是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行周期性掃描，把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離散的信號(hào)。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

7、擬信號(hào)。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。（b）量化：從數(shù)學(xué)上來(lái)看，量化就是把一個(gè)連續(xù)幅度值的無(wú)限數(shù)集合映射成一個(gè)離散幅度值的有限數(shù)集合。如圖2所示，量化器Q輸出L個(gè)量化值，k=1，2，3，…，L。2路語(yǔ)音全雙工PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作常稱(chēng)為重建電平或量化電平。當(dāng)量化器輸入信號(hào)幅度落在與之間時(shí)，量化器輸出電平為。這個(gè)量化過(guò)程可以表達(dá)為：模擬入量化器量化值這里稱(chēng)為分層電平或判決閾值。通常稱(chēng)為量化間隔。模擬信號(hào)的量化模擬信號(hào)的量化分為均勻量化和非均勻量化。由于均勻量化存