SYSTEMVIEW之PCM举例教学教材.ppt

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1、SYSTEMVIEW之PCM举例PCM的编码原理：抽样：需要满足低通采样定理，采样频率8kHz量化：均匀量化时小信号量化误差大，因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。实现方法：实现非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号x先进行压扩处理，再把压扩得到的信号y进行均匀量化。压扩器就是一个非线性变换电路，弱信号被扩大，强信号被压缩。压缩器的入出关系表示为y=f(x)。常用压扩器大多采用对数式压缩，广泛采用的两种对数压扩特性是μ律压扩和A律压扩。效果：

2、改善了小信号时的量化信噪比。μ律压扩特性：A律压扩特性x——压缩器归一化输入电压y——压缩器归一化输出电压A——压缩器参数（A=87.6）A律压扩特性的13段折线逼近方法：具体方法是：对x轴不均匀分成8段，分段的方法是每次以二分之一对分；对y轴在0~1范围内均匀分成8段，每段间隔均为1/8。然后把x，y各对应段的交点连接起来构成8段直线。其中第1、2段斜率相同(均为16)，因此可视为一条直线段，故实际上只有7根斜率不同的折线。以上分析的是第一象限，对于双极性语音信号，在第三象限也有对称的一组折线，也是7根，但其中靠近零点的

3、1、2段斜率与正方向的第1、2段斜率相同，又可以合并为一根，因此，正、负双向共有13段折线。13段折线在第一象限的压扩特性如下图所示：编码：采用8位折叠二进制码，对应有M=28=256个量化级。这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级。PCM的解码原理：译码：包括以下两个动作，D/A变换，PCM码变换成模拟信号解压扩：采用一个与13段折线压扩特性相反的解压扩器来恢复x，即x=f-1(y)。目标是恢复发送端PCM编码时刚完成采样时的信号。低通：通带要满足低通采样定理的要求。PCM的SystemView仿真实现目的

4、：抛开通信系统中的发射、信道、接收部分，只验证信源码中的PCM编解码功能的正确性。实施：验证系统中信号源为3个正弦信号相加模拟随机的语音信号；PCM解码部分功能模块组成与上述原理解释中相同；PCM编码部分，功能模块从前向后按顺序由压扩器、A/D转换器组成，这里的模块功能实现与上述原理解释中有什么区别吗？为什么？PCM仿真的SystemView模型如下图所示：上图中，模拟信号源是由3个频率分别为500Hz，1500Hz，3400Hz的正弦信号相加组成；6号图符为压扩器；12号图符为解压扩器；13号图符为巴特沃斯模拟滤波器。各

5、图符参数设置如下表所示，系统时间设置：采样点数为1024，系统采样频率为100KHz。仿真结果若频率3.4k的正弦输入幅度修改为与其它正弦输入相同的2v，则仿真结果为：小结可以从上面的输入输出的比较覆盖图中进行分析，信号源波形经过压缩之后，其波形虽然发生了明显的变化，但是接收端能够基本正确恢复出原始信号。随着在低通滤波器附近信号幅度的增大，系统还原的波形失真变得更为明显。从输入输出的功率谱出发可以进一步分析出波形失真的深刻原因。因此要在经过采样后更好的恢复原有模拟信号，对信号功率谱的分析、采样频率的选择、恢复低通滤波器的设

6、计都是非常重要的，之后设置各相关功能模块的恰当参数是获得良好恢复的途径。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢