均匀脉冲编码调制仿真

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1、通信原理课程设计题目：均匀脉冲编码调制仿真院系：专业：班级：姓名：学号：指导老师：时间：2010年12月27日——2010年12月31日9一.均匀脉冲编码调制原理1.均匀量化原理设模拟信号的取值范围是[a,b],量化电平数是M,那么均匀量化的量化间隔是：量化取间的端点是：若量化输出电平取量化间隔的中点，则，显然，量化输出电平和量化前的信号的抽样值一般是不同的，即量化输出电平有误差，这个误差称谓量化噪声（quantizationnoise）,并用信号功率之比（简称为信号量噪比），衡量此误差对信号的影响的大小。对给定的信号最大幅度，量化电平

2、数越多，量化的噪声越小，信号量噪比越高。在均匀量化时，量化噪声功率的平均值可以用下面的式子表示：式子中的为模拟信号的抽样值，即，为量化信号值，为信号的抽样值的概率密度。为求统计平均值。为量化电平数。信号的平均功率可表示为：若已知信号的概率密度函数，则由公式可计算出平均信号量噪声比。计算时可用如下公式直接计算，对于具有均匀概率密度的信号则有：。所以平均信号量噪比为：9在实际的应用中，对于给定的量化器的，量化电平数M和量化间隔都是给定的。所以，量化噪声也是给定的，但是，信号的强度可能是随时间变化的，像语音信号就是这样子的。当信号小时，信号的

3、量噪比也小。所以这种均匀量化器对于小输入信号很不利。所以一般对小信号采用非均匀量化。2.编码原理量化后的信号，已经是取值离散的信号数字信号，下一步是如何进行编码。这里采用自然二进制编码和折叠二进制编码。自然二进制编码的编码方法如下：对于模拟信号的抽样值为0，0.0998，0.1987，0.2955，0.3894，0.4794，0.5646，0.6442。采用的是8电平的量化级数。量化输出电平范围是-0.8750，-0.6250，-0.3750，-0.1250，0.1250，0.3750，0.6250，0.8750。则量化后的电平是：-0

4、.1250，0.1250，0.1250，0.3750，0.3750，0.3750，0.6250，0.6250。对应的采用自然二进制码是：011100100101101101110110110111。采用折叠二进制码编码，则输出为：000100100101101101110110110111。具体编码的方法见程序。二．程序运行结果:对于输入信号为sin（t）信号进行量化编码，其持续时间是10s，分别采用量化电平是8和16进行量化编码。运行结果是：原模拟信号为的采样值为：0，0.0998，0.1987，0.2955，0.3894，0.479

5、4，0.5646，0.6442。1.采用8量化后的输出量化值为：-0.1250，0.1250，0.1250，0.3750，0.3750，0.3750，0.6250，0.6250。相应的编码是：000100100101101101110110110111相应的量化误差为：sqnr=18.8549波形图：92.采用16量化电平进行量化值为：-0.0625，0.0625，0.1875，0.3125，0.4375，0.4375，0.5625，0.6875相应的编码是：00001000100110101011101111001100相应的量化误差

6、sqnr=25.1185波形图：9三．小结通过这次通信原理课程设计，锻炼了自己的对PCM编码原理的理解和掌握。同时，加强了对matlab编程的练习。我复习了MATLAB编程语言的基本概念、语法、语义和数据类型的使用特点，加深了对课堂所学理论知识的理解，掌握了运用结构化程序设计的基本思想和方法，更重要的是培养了自己的自学能力。因为这是我们第二次接触MATLAB编程语言，在编写程序以及调试的过程中遇到了很多困难，但是我通过去图书馆查找资料，请教同学老师，再自己一点点改善程序，最终编写出一个比较完善的程序，实现了所有要求功能，这是最值得我欣慰

7、的一点。以下是我的几点切身感受：（一）编写程序需要一个清醒的头脑，明确的思路，同时也要有耐心毅力。刚拿到程序设计课题时，我感觉一片茫然，因为在之前的学习中，只是在一些例题中接触过MATLAB语言，甚至没有看过一些基础的书籍，所以初次遇到一个实际问题，感觉无从下手。由于自己对MATLAB的设计不够熟悉，同时对MATLAB的基本语句掌握不扎实，编写程序遇到了很大的困难，不过通过请教老师，和同学共同探讨后思路一下子豁然开朗，掌握了基本设计思路之后，后面的编程就顺利多了。至此，我真真体会到清晰地思路对成功编写一个程序的重要性。当然成功编写一个程

8、序绝非易事，之前，我总以为程序能够正常运行，就代表着编程成功，后来我才发现我大错特错了。我用了三天时间，完成了程序的编写、改错，但我立刻发现尽管程序能够正常运行，部分功能却不完善，甚至不能实现。经过一次又一