通信原理课设pcm编码器new

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1、课程设计任务书学院信息科学与工程专业电子信息工程学生姓名申晨学号0703030233设计题目PCM脉冲编码器设计内容及要求：利用MATLAB/Simulink进行编程和仿真，仿真的内容可以是关于信源、信源编码、模拟调制、数字调制、多元调制、差错控制、多址技术、信道仿真及具体通信电路的动态仿真实现。也可以用MATLAB编程对通信的某一具体环节进行仿真。进度安排：2010年06月28日选题目查阅资料2010年06月29日编写软件源程序或建立仿真模块图2010年06月30日调试程序或仿真模型2010年07月01日性能分析及验收2010年07月02日撰写

2、课程设计报告、答辩指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日7摘要PCM是脉冲编码调制的简称，是现代语音通信中数字化的重要编码方式。本课程设计利用MATLAB集成环境，对信号进行PCM编码调制，建立13折线A律PCM编码器模型，进一步绘制出对信号进行脉冲编码调制时域波形图，根据运行结果和波形分析PCM编码调制，加强对这部分内容的理解并了解如何运用于语音传输，光纤传输等领域在课程设计中，系统开发平台为Windows2000，使用工具软件为MATLAB7.1。在该平台运行程序完成了对脉冲编码调制以及对结果的观察。通过该课程设计，达到了对信号进行

3、PCM编码的目的。，关键词:PCM；语音通信；A律；MATLAB7目录1、引言12、系统介绍13、PCM编码中抽样、量化及编码的原理23.1、抽样23.2、量化23.3、编码53.4、设计与仿真64、心得体会65、参考文献77PCM编码器设计1、引言随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。基于数字处理，通信系统的用于通信系统的动态仿真软件matlab具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用，并且提供了嵌入式的模块分析方法，形成多层系统，使系统设计更加简洁明了，便于完成复杂系统的设计。2、系统介绍PCM即脉冲编

4、码调制，在通信系统中完成将语音信号数字化功能。PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A律和μ律方式，我国采用了A律方式，由于A律压缩实现复杂，常使用13折线法编码,采用非均匀量化PCM编码示意图见图1-1。低通滤波瞬时压缩抽样量化编码低通滤波瞬时扩张解调解码信道再生话音输入话音输出图1-1PCM原理框图73、PCM编码中抽样、量化及编码的原理3.1、抽样所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，

5、把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。3.2、量化从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。如图2所示，量化器Q输出L个量化值，k=1，2，3，…，L。常称为重建电平或量化电平。当量化器输入信号幅度落在与之间时，量化器输出电平为。这个量化过程可以表达为：。模拟入量化器量化值这里称为分层电平或判决阈值。通常称为量化间隔。图1-2模拟信号的量化模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。由于均

6、匀量化存在的主要缺点是：无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此，当信号较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔7也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化

7、器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是压缩律和A压缩律。美国采用压缩律，我国和欧洲各国均采用A压缩律，因此，PCM编码方式采用的也是A压缩律。所谓A压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律：A律压扩特性是连续曲线，A值不同压扩特性亦不同，在电路上实现这样的函数规律是相当复杂

8、的。实际中，往往都采用近似于A律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性。这样，它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点，又便于用数字电