pcm编码课程设计

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1、塔里木大学信息工程学院课程设计目录前言1工程概况1正文11设计的目的和意义11.1设计的目的11.2设计的意义12PCM的编码原理12.1模拟信号的抽样及频谱分析12.1.1信号的采样12.1.2抽样定理22.1.3采样信号的频谱分析22.2量化22.2.1量化的定义22.2.2量化的分类23PCM编码73.1编码的定义73.2码型的选择73.3PCM脉冲编码的原理7结果分析8总结10致谢10参考文献10丽吕数字通信系统己成为当今通信的发展方向，然而自然界的许多信息通过传感器转换后，绝大部分是模拟量，脉冲编码调制（pcD是把模拟信号变换为数字信号的-•种调制方式，主要用于语咅传输，

2、在光纤通信、数字微波通信、卫星通信中得到广泛的应用，借助于MATLAB软件，可以直观、方便地进行计算和仿真。因此可以通过运行结果，分析系统特性。数字通信作为一种新型的通信手段，早在20世纪30年代就已经提出。在1937年，英国人里费（A.H.Reeves）提出了脉冲编码调制（PCM）方式。从此揭开了近代数字传输的序幕。PCM系统的优点是：抗干扰性强；失真小；传输特性稳定，远距离再生中继时噪声不累积，而且可以采用有效编码、纠错编码和保密编码來提高通信系统的有效性、可靠性和保密性。另外，由于PCM可以把各种消息（声音、图像、数据等等）都变换成数字信号进行传输，因此可以实现传输和交换一体化

3、的综合通信方式，而II还可以实现数据传输与数据处理一体化的综合信息处理。故它能较好地适应信息化社会对通信的要求。PCM的缺点是传输带宽宽、系统较复杂。但是，随着数字技术的飞跃发展这些缺点也不重要。因此，PCM是一种极有发展前途的通信方式。工程概况本设计结合PCM的抽样、量化、编码原理，利用MATLAB软件编程和绘图功能，完成了对脉冲编码调制（PCM）系统的建模与仿真分析。课题中主要分为三部分对脉冲编码调制（PCM）系统原理进行建模与仿真分析，分別为采样、量化和编码原理的建模仿真，其屮量化采用的是均匀量化。通过对脉冲编码调制（PCM）系统原理的仿真分析，设计者对PCM原理及性能有了更深

4、刻的认识，并进一步掌握MATLAB软件的使用。正文1设计的目的和意义1.1设计的目的1、学会查阅资资料。2、掌握PCM的编码原理以及PCM的抽样、量化和编码。3、熟悉MATLAB软件的基本操作，学会用MATLAB软件进行PCM编码和译码。1.2设计的意义通过本课程设计实验使我们掌握了MATLAB的基本使用方法。培养学生熟练运用MATLAB语言进行通信系统仿真的能力；加深学生对模似信号数字化知识点的理解。通过本课程的学习也能够加深理解和巩固理论课上所学的有关PCM编码和解码的基本概念、基本理论和基木方法，让我们能够把理论实践仿真相结合，而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力；同时对我们

5、进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后的课程学习以及从事实际工作打下良好的基础。2PCM的编码原理2.1模拟信号的抽样及频谱分析2.1.1信号的采样离散时间信号通常是有连续时间信号经周期采样得到的。完成采样功能的器件称为采样器，下图所示为采样器的示意图。图屮Xa⑴表示模拟信号，Xa（nt）表示采样信号，T为采样周期，n=0,1,2,…。一般可以把釆样器视为一个每隔T秒闭合一次的电子开关S。在理想情况下，开关闭合时间t满足t«To实际采样过程可视为脉冲调幅过程，Xa⑴为调制信号，被调脉冲载波p⑴是周期为T、脉宽为t的周期脉冲串。当丁一()时的理想采样情况是实际采样的一种科学的、

6、本质的抽彖，同时可使数学推导得到简化。下面主要讨论理想采样。2.1.2抽样定理抽样也称取样、采样，是把时问连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。抽样定理是指：一个频带限制在(0,fH)内的时I'可连续信号m(t),如果以TWl/2fH秒的间隔对它进行等间隔抽样,则m⑴将被所得到的抽样值完全确定。这意味着，若m(t)的频谱在某一角频率sH上为零，则m(t)中的全部信息完全包含在其间隔不大于l/2fH秒的均匀抽样序列里。换句话说，在信号最高频率分量的每一个周期内起码应抽样两次。根据抽样脉冲的特性，抽样分为理想抽样、自然抽样(亦称曲顶取样)、瞬吋抽样(亦称平顶抽样)；根据被抽样信号的性质

7、，抽样又分为低通抽样和帯通抽样。虽然抽样种类很多，但是间隔一定时间，抽样连续信号的样值，把信号从时间上离散，这是各种抽样共同的作用，抽样是模拟信号数字化及时分多路的理论基础。2.1.3采样信号的频谱分析频谱分析口然耍使用快速傅里叶变换FFT了，对应的命令即fft，简单使用方法为:Y二fft(b,N),其中b即是采样数据，N为ffl数据采样个数。一般不指定N,即简化为Y=fft(b)oY即为FFT变换后得到的结果，与b的元素数相等，为复数。以频率为横坐标，Y