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《通信應(yīng)用軟件論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
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[xk6、=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