通信原理实验1

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1、实验一PCM编译码实验一、实验目的1.掌握PCM编译码原理：采样、量化与编码；2.实现64级电平的均匀量化和A压缩率的非均匀量化；3.实现13折线A律特性编写8位码。二、实验仪器1.电脑一台；2.MATLAB软件。三、基本原理1.信号的采样采样也称抽样或取样，是把时间连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。采样定理是指：一个频带限制在（0,fH）内的时间连续信号m(t)，如果以T≤1/2fH秒的间隔对它进行等间隔采样，则m(t)将被所得到的采样值完全确定。2.信号的量化利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。按照量

2、化级的划分方式分有均匀量化和非均匀量化。常见的非均匀量化有A律和率等，它们的区别在于量化曲线不同。3.信号的编码本实验主要指PCM编码。其基本原理：就是将模拟信号的抽样量化值转换成二进制码组的过程。四、实验步骤1.PCM采样的MATLAB实现其基本步骤为：（1）确定输入的模拟信号；（2）根据输入的模拟信号，确定抽样频率，对输入信号进行抽样，并将正常抽样和会产生失真的抽样进行对比，对抽样定理加以验证；（3）编写程序，画出满足采样定理和不满足时的频域图形。PCM抽样的MATLAB实现源程序：t=-2:0.01:2;x=0.5*sin(

3、2*pi*15*t);subplot(2,1,1);plot(t,x);fs=100;N=128;n=0:N-1;t=n/fs;x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);7y=fft(x,N);mag=abs(y);f=n*fs/N;subplot(2,1,2);plot(f,mag);xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('N=128');gridon;实现结果：2.PCM量化的MATLAB实现PCM均匀量化的基本步骤：（1）确定输入模拟信号；（2）根据均匀量化的

4、原理编写算法程序；（3）绘制并比较模拟输入信号与量化输出的波形。PCM均匀量化的MATLAB实现源程序：functionAverage()t=[0:0.01:4*pi];y=sin(t);w=jylh(y,1,64);subplot(2,1,1);plot(t,y);7xlabel('时间');ylabel('幅度');axis([0,4*pi,-1.1,1.1]);title('原始信号');subplot(2,1,2);plot(t,w);xlabel('时间');ylabel('幅度');axis([0,4*pi,-1.1,

5、1.1]);title('均匀量化后的信号');functionh=jylh(f,V,L)n=length(f);t=2*V/L;p=zeros(1,L+1);fori=1:L+1,p(i)=-V+(i-1)*t;endfori=1:niff(i)>V,h(i)=V;endiff(i)<=-V,h(i)=-V;endflag=0;forj=2:L/2+1if(flag==0)if(f(i)

6、h(i)=p(j);flag=1;endendendend实现结果由学生自己根据程序得到？7PCMA率非均匀量化的MATLAB实现其基本步骤为（1）确定输入模拟信号；（2）根据A率非均匀量化的原理编写程序；（3）绘制并比较模拟输入信号与量化输出的波形。PCM均匀量化的MATLAB实现源程序：functiona_quantize()t=0:0.0001:0.005;y=sin(800*pi*t);figuresubplot(2,1,1)plot(t,y)axis([0,0.005,-1.2,1.2]);xlabel('time')y

7、label('amplitudevalue')title('originalsiginal')z=a_pcm(y,87.6);subplot(2,1,2)plot(t,z)axis([0,0.005,-1.2,1.2]);xlabel('time')ylabel('amplitudevalue')7functiony=a_pcm(x,a)t=1/a;fori=1:length(x)ifx(i)>=0if(x(i)<=t)y(i)=(a*x(i))/(1+log(a));elsey(i)=(1+log(a*x(i)))/(1+log

8、(a));endelseif(x(i)>=-t)y(i)=-(a*-x(i))/(1+log(a));elsey(i)=-(1+log(a*-x(i)))/(1+log(a));endendend实现结果由学生自己根据程序得到？PCMA率13折线编