通信應(yīng)用軟件論文

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1、通信應(yīng)用軟件論文姓名：班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師:成績：基于SIMULINK的PCM編譯碼器設(shè)計摘要：為了鞏固已經(jīng)學(xué)過的理論知識及熟練SIMULINK的使用方法，設(shè)計一個系統(tǒng)即脈沖編碼（PCM）,并對其進行動態(tài)仿真，使之實現(xiàn)編碼和譯碼功能。關(guān)鍵字：simulink;脈沖編碼；仿真ThedesignofPCMencodeanddecodesystembasedonSIMULINKAbstract:Inordertoconsolidatethetheoricalknowledgewehavelearnedandmaster

2、theusingmethodsofsimulinkproficiently,designasystemthatistosaypulseencodemodulation（PCM）.Thensimulatiedynamiclywithitandenableittoachievetheendodeanddecodefunction.Keywords:simulink;pulseendodemodulation;simulation—?引言在當今高度信息化的社會，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的“命脈“。數(shù)字通信已經(jīng)成為當今

3、通信的發(fā)展方向，然而自然界的許多通過傳感器轉(zhuǎn)換后，大部分都是模擬信號，脈沖編碼（PCM）是將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號的一種調(diào)制方式，主耍用于語音傳輸，在光纖通信，數(shù)字微波通信，衛(wèi)星通信得到廣泛應(yīng)用，借助matlab軟件中的simulink強大的計算能力和圖形表現(xiàn)能力進行動態(tài)仿真，可以直觀方便的進行計算和觀察，使系統(tǒng)設(shè)計更加明了，通過運行結(jié)果分析系統(tǒng)特性。Simulink具有良好的交互界面，通過分析窗口和示波器模擬等方法，提供了一個可視的仿真過程，不僅在工程上得到廣泛應(yīng)用，在教學(xué)領(lǐng)域也得到認可，尤其是信號分析和通信系

4、統(tǒng)中，其可實現(xiàn)數(shù)字，模擬及數(shù)?；旌系碾娐泛拖到y(tǒng)。本文主要闡述了如何使用simulink實現(xiàn)PCM編譯碼過程。二、PCM編碼原理PCM即脈沖編碼調(diào)制，在通信系統(tǒng)屮完成將語咅信號數(shù)字化功能。PCM的實現(xiàn)主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進制表示。根據(jù)CCITT的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為A律和□律方式，我國采用了A律方式，由于A律壓縮實現(xiàn)復(fù)雜，常使用13折線法編碼，采用非均勻量化PCM編碼示意圖見圖1。圖1PCM原理框圖1

5、.抽樣所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經(jīng)過抽樣后述應(yīng)當包含原信號屮所有信息，也就是說能無失真的恢復(fù)原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。2.量化從數(shù)學(xué)上來看，量化就是把一個連續(xù)幅度值的無限數(shù)集合映射成一個離散幅度值的有限數(shù)集合。如圖2所示，量化黠Q輸出L個量化值兒，k二1,2,3,…,Lo兒常稱為重建電平或量化屯平。當量化器輸入信號幅度兀落在心與x如之間時，量化器輸出電平為兒。這個量化過程可以表達為：y=QM=Q[xk

6、=1,2,3,…，厶這里七?稱為分層電平或判決閾值。通常亠二兀葉-心稱為量化間隔。y量化值x?量化器模擬入圖2模擬信號的量化模擬信號的量化分為均勻量化和非均勻量化。由于均勻量化存在的主要缺點是：無論抽樣值大小如何，量化噪聲的均方根值都固定不變。因此，當信號加⑴較小時，則信號量化噪聲功率比也就很小，這樣，對于弱信號時的量化信噪比就難以達到給定的要求。通常，把滿足信噪比要求的輸入信號取值范圍定義為動態(tài)范I韋I，可見，均勻量化吋的信號動態(tài)范忤I將受到較大的限制。為了克服這個缺點,實際中，往往采用非均勻量化。非均勻量化是

7、根據(jù)信號的不同區(qū)間來確定量化間隔的。對于信號取值小的區(qū)間，其量化間隔山也?。环碯,量化間隔就大。它與均勻量化相比，有兩個突出的優(yōu)點。首先，當輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度(實際中常常是這樣)時，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號量化噪聲功率比；其次，非均勻量化時，量化噪聲功率的均方根值基木上與信號抽樣值成比例。因此量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時的量化信噪比。實際中，非均勻量化的實際方法通常是將抽樣值通過壓縮再進行均勻量化。通常使用的壓縮器中，大多采用對數(shù)式壓縮。廣泛采用的兩

8、種對數(shù)壓縮律是“壓縮律和A壓縮律。美國采用“壓縮律，我國和歐洲各國均采用A壓縮律，因此PCM編碼方式采用的也是A壓縮律。所謂A壓縮律也就是壓縮器具有如下特性的壓縮律：y=,0