PCM+2PSK系统systemview仿真

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1、PCM和2PSK系统设计综合实验一、实验目的（1）利用PCM、2PSK技术构建一个通信系统，深入理解系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；（3）掌握在SYSTEMVIEW环境中使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计仿真方法；（4）熟悉系统中各信号时域波形特点；（5）熟悉系统中各信号频域的功率谱特点。二、实验内容（1）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号；（2）采用PCM编码方法实现模数转换，模拟输入信号转换形成数字信号；（3）通过2PSK调

2、制；（4）叠加上高斯白噪声，通过信道实现数字频带传输；（5）通过相干解调完成2PSK解调；（6）通过PCM解码恢复初始模拟信号；从时域观测各信号点波形；获得接收端信号眼图；从频域观察各信号功率谱；绘制误码率曲线。三、实验原理（一）PCM调制解调原理PCM(脉冲编码调制)：在发送端将低频模拟信号根据ITU-T提出G.711建议中的规则变换为数字脉冲码；在接收端从收到的数字脉冲码中恢复出低频模拟信号。图1PCM系统原理图1、PCM编码实际上是一个数模转换过程。包括如下三个过程：（1）抽样：将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲

3、序列。需要满足低通采样定理，采样频率8kHz。（2）量化：将离散时间连续幅度的抽样信号转换成为离散时间离散幅度的数字信号。均匀量化时小信号量化误差大，因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。效果：改善了小信号时的量化信噪比。实现方法：实现非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号x先进行压扩处理，再把压扩得到的信号y进行均匀量化。压扩器就是一个非线性变换电路，弱信号被扩大，强信号被压缩。压缩器的入出关系表示为y=f(x)。常用压扩器大多采用对数式

4、压缩，广泛采用的两种对数压扩特性是μ律压扩和A律压扩。A律压扩特性：x——压缩器归一化输入电压；y——压缩器归一化输出电压；A——压缩器参数（A=87.6）；A律压扩特性的13段折线逼近方法：对x轴不均匀分成8段，分段的方法是每次以二分之一对分；对y轴在0~1范围内均匀分成8段，每段间隔均为1/8。然后把x，y各对应段的交点连接起来构成8段直线。其中第1、2段斜率相同(均为16)，因此可视为一条直线段，故实际上只有7根斜率不同的折线。以上分析的是第一象限，对于双极性语音信号，在第三象限也有对称的一组折线，也是7根，但其

5、中靠近零点的1、2段斜率与正方向的第1、2段斜率相同，又可以合并为一根，因此，正、负双向共有13段折线。（3）编码：用一定位数的脉冲码表示量化采样值。采用8位折叠二进制码，对应有M=28=256个量化级。这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级。1、PCM译码（1）译码：将数字PCM码变换成模拟信号，并去除编码过程中的变换，恢复采样后信号。包括以下两个动作，解压扩：采用一个与13段折线压扩特性相反的解压扩器来恢复x，即x=f-1(y)。D/A变换：PCM码变换成模拟信号，即恢复到发送端模拟信号刚完成采样时的

6、信号。（2）低通：从采样后信号恢复采样前信号形态。通带要满足低通采样定理的要求。（3）放大：恢复原模拟信号电平。（二）2PSK调制解调原理2PSK即二进制相移键控，用输入信号控制载波的相位随之变化，一般情况下，用载波的”0○”表示二进制基带信号的“0”，”180○”表示二进制基带信号的“1”，也可反过来。输入信号的形式一般为s(t)=∑ang(t-nTs)，an以概率P取“1”,以1-P取“0”，g（t）一般是脉宽为TS，高为1的方波（也可取三角波等）。1、2PSK调制2PSK调制可采用模拟调制和数字键控两种方式，调制

7、原理如下：e2PSK(t)=s(t)coswct若输入不是双极性不归零波形，可以通过码型变化将其转换为双极性不归零波形。当输入为“1”时，已调载波相位为0；当输入为“0”时，已调载波相位为180。2、2PSK解调2PSK解调一般采用相干解调法。当恢复载波相位差180○时，输出波形刚好与输入的波形相反，称之为180○相位模糊，可以通过采用2DPSK来解决这个问题。一、系统模块及图符模块参数设置（一）PCM：信源（子系统12）三个正弦波发生器，叠加后作为模拟信号的输入；7、8、9：sin，幅度为1，频率分别为50、100、

8、150Hz，相位为0；11：MetaOut，从10输入，从3和20输出；图2信源模块编码信号经过低通滤波器（图符20）完成信号频带过滤，由于PCM量化采用非均匀量化，还要使用瞬时压缩器实现A律压缩后再进行均匀量化，A/D转换器（图符13）完成采样及量化，由于A/D转换器的输出是并行数据，必须通过数据选择器（图符15）完成并/串转换