通信技术课题设计new

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1、安徽经济管理干部学院现代通信技术课程设计课题设计名称：脉冲编码调制（PCM）系统设计与仿真系部：信息科学系班级：090504班姓名：罗伟学号：09050410指导教师：李美莲成绩：8目录1．课程设计目的……….......................................32．课程设计原理……….......................................33.系统仿真图……….............................................34.仿真波形………...................

2、............................65.课题设计中需要解决的问题……….....................86.课题设计体会………..............................................88一.课程设计目的:掌握systemview学习方法，利用SystemView实现脉冲编码调制(PCM)仿真，通过仿真展示了PCM编码实现的设计思路及具体过程，并加以进行分析。二.课程设计原理:PCM编码中抽样、量化及编码的原理：(a)抽样所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间

3、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。(b)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模拟信号的量化(c)编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码

4、和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。三、系统仿真图1.信号源子系统的组成：由三个幅度相同、频率不同的正弦信号（图符7、8、9）合成，如下图2所示:8图22.PCM编码器模块PCM编码器模块主要由信号源（图符7）、低通滤波器（图符15）、瞬时压缩器（图符16）、A/D转换器（图符

5、8）、并/串转换器（图符10）、输出端子构成（图符9），实现模型如下图5所示:图3信源信号经过PCM编码器低通滤波器（图符15）完成信号频带过滤，由于PCM量化采用非均匀量化，还要使用瞬时压缩器实现A律压缩后再进行均匀量化，A/D转换器（图符8）完成采样及量化，由于A/D转换器的输出是并行数据，必须通过数据选择器（图符10）完成并/串转换成串行数据，最后通过图符（9）输出PCM编码信号。3.PCM编码器组件功能实现（1）低通滤波器：为实现信号的语音频率特性，考虑到滤波器在通带和阻带之间的过渡，采用了低通滤波器，而没有设计带通滤波器。为实现信号在300H

6、z－3400Hz的语音频带内，在这里采用了一个阶数为3阶的切比雪夫滤波器，其具有在通带内等波纹、阻带内单调的特性。（2）瞬时压缩器：瞬时压缩器（图符168）使用了我国现采用A律压缩，注意在译码时扩张器也应采用A律解压。对比压缩前后时域信号（见图6,图7），明显看到对数压缩时小信号明显放大，而大信号被压缩，从而提高了小信号的信噪比，这样可以使用较少位数的量化满足语音传输的需要。图4压缩前图5压缩后（3）A/D转换器：完成经过瞬时压缩后信号时间及幅度的离散，通常认为语音的频带在300Hz－3400Hz，根据低通采样定理，采样频率应大于信号最高频率两倍以上，

7、在这里A/D的采样频率为8Hz即可满足，均匀量化电平数为256级量化，编码用8bit表示，其中第一位为极性表示，这样产生了64kbit/s的语音压缩编码。（4）数据选择器：图符10为带使能端的8路数据选择器，与74151功能相同，在这里完成A/D转换后的数据的并/串转换，图符11、12、13为选择控制端，在这里控制轮流输出并行数据为串行数据。通过数据选择器还可以实现码速转换功能。4.PCM译码器模块PCM译码器是实现PCM编码的逆系统。PCM译码器模块主要由ADC出来的PCM数据输出端、D/A转换器、瞬时扩张器、低通滤波器构成。实现模型如下图8所示：8

8、图65.PCM译码器组件功能实现（1）D/A转换器(图符1)：用来实现与A/D转换相反的过程，