在高斯信道下的pcm-matlab代码仿真

《在高斯信道下的pcm-matlab代码仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、PCM系统下的高斯信道MATLAB仿真及分析摘要：本次设计结合PCM的抽样，量化，编码原理，利用MATLAB的软件编程功能，完成了对脉冲编码调制（PCM）系统原理进行分析，同时分析了均匀量化与A律13折线非均匀量化的量化性能极其差异。脉冲编码调制（PCM）系统的优点是：抗干扰性强；失真小；传输性能稳定；远距离再生中继时噪声不积累，而且可以采用有效编码，纠错编码和保密编码来提高通信系统的有效性、可靠性和保密性。关键字：MATLAB、脉冲编码调制（PCM）、均匀与非均匀量化、量化噪声前言模拟信号数字化的目的是使模拟信

2、号能够在通信系统中传输，特别是能够和其他数字信号一起在宽带综合业务数字通信网中同时传输。模拟信号数字化需要经过三个步骤，即抽样，量化，编码。抽样的理论基础是抽样定理。若想不失真的抽样之后的信号中恢复出原信号，则抽样频率需要满足奈奎斯特抽样准则。抽样信号的量化分为两大类，即标量量化和矢量量化。抽样信号的标量量化有两种方法：一种是均匀量化；另一种是非均匀量化。抽样信号量化后的量化误差又称为量化噪声。量化后的信号就变成了数字信道。但是，为了适宜存储和传输，通常用编码的方法将其变为二进制信号的形式。本次课程设计就用的是P

3、CM编码。模拟信号数字化之后，变成了在时间上离散的脉冲信号。数字信号已经取代了模拟信号成为主要的传输信号类型。与模拟信号相比，数字信号具有高抗干扰能力，易于加密提高保密性等优势。如何将模拟信号转换为数字信号是一个关键性问题。PCM（PulseCodeModulation，脉冲编码调制）编码是数字通信的编码方式之一，为模拟信号向数字信号的转化提供了一种有效手段。脉冲编码调制（PCM）系统的优点是：抗干扰性强；失真小；传输性能稳定；远距离再生中继时噪声不积累，而且可以采用有效编码，纠错编码和保密编码来提高通信系统的有

4、效性、可靠性和保密性。相对于其他压缩格式，PCM编码是一种具有最高保真水平的编码方式，被广泛用于影视保存及音乐欣赏、CD、DVD尤其是现在的蓝光DVD中均有应用。因此，本设计以话音为例，采用仿真的方法模拟出PCM的关键技术，即抽样、量化和编码过程，并分析其在高斯信道下的性能。目录1.绪论11.1研究目的及意义11.2设计任务及要求11.3MATLAB介绍12.PCM通信系统22.1PCM通信系统介绍22.2PCM通信系统的性能指标33.PCM通信系统主要模块33.1模拟信号的抽样33.2量化和编码53.3性能分析

5、74.课程总结10参考文献11附录121.绪论1.1研究目的及意义随着现代无线通信技术的迅猛发展，数字信号已经取代了模拟信号成为主要的传输信号类型。与模拟信号相比，数字信号具有高抗干扰能力，易于加密提高保密性等优势。如何将模拟信号转换为数字信号是一个关键性问题。PCM（PulseCodeModulation，脉冲编码调制）编码是数字通信的编码方式之一，为模拟信号向数字信号的转化提供了一种有效手段。相对于其他压缩格式，PCM编码是一种具有最高保真水平的编码方式，被广泛用于影视保存及音乐欣赏、CD、DVD尤其是现在的

6、蓝光DVD中均有应用。因此，本设计以话音为例，采用仿真的方法模拟出PCM的关键技术，即抽样、量化和编码过程，并分析其在高斯信道下的性能。1.2设计任务及要求1.提取频率为0.3~3.4kHz的语音信号，模拟信号的最高频率限制在4kHz以内，采样频率分别选取为8000Hz和5000Hz，得到不同采样频率后的时域波形，并比较分析两种信号的特点；2.实现64电平的均匀量化，画出抽样、量化和编码后信号的时域波形；3.实现A压缩率的非均匀量化，并按照13折线法A律特性编成8位码，画出抽样、量化和编码后信号的时域波形；4.完

7、成系统所需要的低通滤波器和带通滤波器的设计；5.完成高斯信道下系统的仿真，分析该码在高斯信道下的误码性能；6.比较均匀和非均匀两种量化方法后的波形，量化噪声，并计算出输出信噪比进行对比。1.3MATLAB介绍MATLAB 和Mathematica.Maple 并称为三大数学软件。飞在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现与通讯，图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，

8、故用MATLAB 来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork 也吸收了像Maple 等软件的优点使MATLAB 成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA 的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB 函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB14爱好者都编写