增量调制编码仿真测试(选做)

《增量调制编码仿真测试(选做)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实用标准通信原理仿真作业班级1401014学号14010140041姓名许龙涛任课教师张艳玲文案大全实用标准增量调制编码仿真测试一、试验要求利用Matlab建立仿真系统，对增量调制编码进行仿真测试，要求对输入的正弦波进行采样、量化和DM编码，画出解码波形与原波形，并在图中指出空载失真和过载失真的部分波形。二、试验原理增量调制简称ΔM或DM，它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字传输的方法。其目的在于简化语音编码方法。在PCM中，代码表示样值本身的大小，所需码位数较多，导致编译码设备复杂；而在ΔM中，它只用一位编码表示相邻样值的相对大小，从而

2、反映抽样时刻波形的变化趋势，而与样值本身的大小无关。ΔM与PCM编码方式相比具有编译码设备简单，低比特率时的量化信噪比高，抗误码特性好等优点。1.编译码基本思想一个语音信号，如果抽样速率很高（远大于奈奎斯特速率），抽样间隔很小，那么相邻样点之间的幅度变化不会很大，相邻抽样值的相对大小（差值）同样能反映模拟信号的变化规律。若将这些差值编码传输，同样可传输模拟信号所含的信息。此差值又称“增量”，其值可正可负。这种用差值编码进行通信的方式，就称为“增量调制”（DeltaModulation），缩写为DM或ΔM。2.编码过程m(t)代表时间连续变化

3、的模拟信号，我们可以用一个时间间隔为Δt，相邻幅度差为+σ或-σ的阶梯波形m′(t)来逼近m(t)。只要Δt足够小，即抽样速率fs=1/Δt足够高，且σ足够小，则阶梯波m′(t)克近似代替m(t)。Δt为抽样间隔σ为量化台阶。阶梯波m′(t)有两个特点：第一，在每个Δt间隔内，m′(t)的幅值不变;第二，相邻间隔的幅值差不是+σ（上升一个量化阶），就是-σ（下降一个量化阶）。“1”码表示上升一个量化阶，“0”码表示下降一个量化阶，则m′(t)码被一个二进制序列表表征。除了用阶梯波m′(t)近似m(t)外，还可用另一种形式——斜变波m1(t)

4、来近似m(t)。本仿真中使用的为阶梯波，斜变波不再赘述。文案大全实用标准图1增量编码波形示意图1.译码过程译码也有两种形式：阶梯波和斜变波。在这里，我们使用的是阶梯波。收到“1”码上升一个量阶（跳变），收到“0”码下降一个量阶（跳变），这样把二进制代码经过译码后变为m′(t)这样的阶梯波。2.过载失真与空载失真当输入模拟信号m(t)斜率徒变时，本地译码器输出信号m’(t)跟不上信号m(t)的变化。这时，M(t)与m’(t)之间的误差明显增大，引起译码后信号的严重失真，这种现象叫过载现象。如图所示：图2过载失真在输入信号变化平缓的部分,编码器

5、输出 1,0 交替码,相应的解码结果以正负阶距交替变化,形成颗粒噪声,称空载失真。文案大全实用标准一、试验流程1.产生信号本仿真共用三组数据进行试验：sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t)、sin(2*pi*200*t)和zeros(1,length(t))。sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t)为例程中给出的信号，仿真结果也是最好的；sin(2*pi*200*t)信号的频率相对于采样频率较高，即采样速率不够快。zeros(1,length(t))信号幅值一直为0。接下来的分析主要

6、使用sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t)信号。图3sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t)信号图4sin(2*pi*200*t)信号图5zeros(1,length(t))信号2.确定量化器基本参数在这里我们去σ=0.4，预测器初始状态为0.3.编码信号采样幅值与同时刻预测器初始状态相减得到误差信号。然后由误差信号决定阶梯波上升或下降一个量化阶，延迟输出。编码输出：“1”码表示上升一个量化阶，“0”码表示下降一个量化阶。文案大全实用标准图6编码输出1.译码解码过程是编码过程的逆过程

7、。由编码产生的二进制序列得到误差信号，由误差信号决定上升或下降一个量化阶，延迟输出，得到解码。图7比较一、试验结果图8sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t)结果图通过比较我们可以发现，文案大全实用标准阶梯波有阶梯变化，当采样间隔很小时，阶梯波就可以完全反映模拟信号了。图中红色部分为过载失真，蓝色部分为空载失真，但并不明显。Sin(2*pi*200*t)信号：图9sin(2*pi*200*t)信号结果图载量失真过大，误差很大，说明采样速率不够高。文案大全实用标准图10zeros(1,length(t))信号结果图

8、空载失真较大。一、程序附录及注释（注：浅绿色的为原有注释，深绿色为新加注释即我对程序的理解与分析）clcclearallcloseallTs=1e-3;%采样间隔t=0:Ts:2