精品毕业设计（论文）基于matlab的脉冲编码调制的研究与仿真

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1、摘要本文在对模拟信号数字传输系统理论研究的基础上，实现用MATLAB来对整个系统的采样、量化、编码过程进行仿真，并采用MATLAB提供的可视化工具Simulink建立各个环节的仿真模型，并对三个环节涉及的程序采用C语言编写程序，在M文件中或在MATALB的commendwindows中编写程序、保存、运行，即在指定的条件下进行仿真，得到了预期的结果，更加有助于我们对整个系统的理解。关键词：采样；量化；编码；MATLAB/SIMULINKABSTRACTInthispaper,digitaltransmissionsystemforanalog

2、signalonthebasisoftheory,usingMATLABtoimplementthewholesystemofsampling,quantization,codingprocesssimulation,andusingvisualizationtoolsprovidedbyMATLABsimulinksimulationmodelofallaspectsoftheestablishment,Andtheproceduresinvolvedinthethreelinkswithclanguageprogramming,inthe

3、MfileinthecommendwindowsorinMATALBtowriteprograms,save,run,thatis,undertheconditionsspecifiedsimulation,theexpectedresult,morehelpInourunderstandingofthewholesystem.keywords:Sampling;Quantization;Coding;MATLAB/SIMULINK目录1绪论11.1模拟信号数字传输系统概述11.2数字通信的发展历程及特点21.3数字通信的基本原理31.4本章

4、小结42对MATLAB/Simulink的简单介绍52.1MATLAB的简介52.2Simulink简介62.3本章小结63脉冲编码调制（PCM）的研究及仿真63.1抽样定理63.1.1低通抽样定理73.1.2带通抽样定理133.2量化133.2.1标量量化143.2.2均匀量化143.2.3非均匀量化183.3PCM编码223.4本章小结264结束语26参考文献28致谢291绪论1.1模拟信号数字传输系统概述通信中实际的信源（如：电视信号、语音信号、图像信号）都是在时间上和幅度上均为连续取值的模拟信号，要实现数字化的传输和交换，首先要把模拟

5、信号通过编码变成数字信号。为了在数字通信系统中传输模拟信息，发送端首先应将模拟消息的信号抽样，使其成为一系列离散的抽样值，然后再将抽样值（模拟量）量化为相应的量化值，并经过编码变成数字信号。PCM脉冲编码调制采用非均匀量化（我国和欧洲各国均采用A律13折线法），编码采用八位的折叠二进制码。编码形成的数字信号采用数字通信方式传输，在接收端则相应的将接收到的数字信号恢复成模拟消息，如图1-1所示。模拟信号抽样量化编码数字传输系统解码重建时间连续信号模拟信宿图1-1模拟信号的数字传输系统模数转换其核心包括:（1）抽样对模拟信号在时域上进行抽样等操作

6、，完成时间上离散化。（2）量化对模拟信号的抽样值进行量化，完成幅度上的离散化，使幅度变成有限种取值。（3）编码对量化后的抽样值用二进制(或多进制)码元进行编码。抽样要保证不丢失原始信息，量化要满足一定的质量，编码解决信号的表示。将模拟信号经过抽样，量化，编码三个处理步骤变成数字信号的A/D转换方式称为脉冲编码调制（PCM,PluseCodeModulation）。28PCM是一种用一组二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现数字通信的方式。由于这种通信方式抗干扰能力强，它在数字程控电话交换机系统、光纤通信、数字微波通信、卫星通信中均获得

7、了极为广泛的应用。PCM是一种最典型的模拟信号数字化的波形编码方式，其系统原理框图如图1-2所示。首先，在发送端进行波形编码，主要包括抽样、量化、编码三个过程，把模拟信号变换成二进制码组。编码后的PCM码组的数字传输方式，可以是直接的基带传输，也可以是对微波、光波等载波调制后的调制传输。图1-2PCM系统原理框图1.2数字通信的发展历程及特点数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。1937年，英国人A.H.里夫斯提出脉码调制(PCM)，从而推动了模拟信号数字化的进程。1946年，法国人E.M.德洛雷因发明增量调制。1950年C.C.卡特

8、勒提出差值编码。1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子管脉码调制装置，证实了实现PCM的可行性。1953年，发明了不用编码管的反馈比较型编码器，扩大了