通信原理课程设计--基于fpga的时分多路数字基带传输系统

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1、通信原理课程设计--基于FPGA的时分多路数字基带传输系统的设计与开发一、课程设计目的通信系统课程设计是一门综合设计性实践课程。使大家在综合已学现代通信系统理论知识的基础上,借助可编程逻辑器件及EDA技术的灵活性和可编程性,充分发挥自主创新意识,在规定时间内完成符合实际需求的通信系统电路设计与调试任务。它不仅能够提高大家对所学理论知识的理解能力,更重要的是能够提高和挖掘大家对所学知识的实际运用能力,为将来进入社会从事相关工作奠定较好的“能力”基础。二、课程设计内容时分多路数字电话基带传输系统的设计与开发三、课程设计要求任务1、64Kb/S的A律PCM数字话音编译码器的开发设计2、PCM30

2、/32一次群时分复接与分接器的开发设计3、数字基带编码HDB3编译码器的开发设计4、同步(帧、位、载波同步(可选))电路的开发设计四、小组分工小组成员负责项目徐震震同步(帧同步、位同步)谢留香PCM30/32一次群时分复接韦景山64Kb/S的A律PCM数字话音编码胡彬PCM30/32一次群时分分接徐勇64Kb/S的A律PCM数字话音译码周晶晶数字基带编码HDB3译码张秋红数字基带编码HDB3编码五、时分多路数字电话基带传输系统框图PCM编码设计一、设计要求1、PCM编码器输入信号为:一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12其中:D0为极性位,取值范围在-4096~+4096之间;

3、一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号;一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号;2、PCM编码器输出信号为:一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负;一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号;一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号;二、PCM编码分析脉冲编码调制(PCM)在通信系统中完成将语音信号数字化功能。是一种对模拟信号数字化的取样技术,将模拟信号变换为数字信号的编码方式,特别是对于音频信号。PCM对信号每秒钟取样8000次;每次取样为8个位,总共64kbps。PCM的实现主要包括三个步

4、骤完成:抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT的建议,为改善小信号量化性能,采用压扩非均匀量化,有两种建议方式,分别为A律和μ律方式,本设计采用了A律方式。在13折线法中,无论输入信号是正是负,均按8段折线(8个段落)进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值,其中用第一位表示量化值的极性,其余七位(第二位至第八位)则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是:用第二至第四位表示段落码,它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。其它四位表示段内码,它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果,8

5、个段落被划分成128个量化级。段落码和8个段落之间的关系如表1所示;段内码与16个量化级之间的关系见下表所示。PCM编码规则段落码段内码段落序号段落码段落范围量化间隔段内码量化间隔段内码81112048-40961511117011171101024-2048141110601106101512-1024131101501015100256-512121100401004011128-25611101130011301064-12810101020010200132-64910011000110000-328100000000流程图如下PCM译码设计1.PCM译码输入输出信号(1)PCM译

6、码器输入信号为:一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负;一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号;一个占空比为50%的2.048KB/S的合路时钟信号;(2)PCM译码器输出信号为:一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12其中:D0为极性位,取值范围在-4096~+4096之间;一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号;一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号;2.PCM译码原理(1)PCM译码是PCM编码的逆过程。通过对PCM编码的分析,可以进行8位PCM编码到13位A率13折线的转换,具体转换

7、见下译码规则图。其中注意,在译码时的13位码是对应段的中间值,既所得的编码应加上对应段量化值的一半。(2)PCM译码规则图3.2.2PCM译码规则(3)译码电路PCM译码器原理框图1.PCM译码步骤(1)根据译码器输入端的样值,可判断C1为符号位。(2)由输入端的样值判断确定段落吗C2C3C4,段落码与样值的关系如下表所示:段落序号段落码C1C2C3段落范围(量化单位)10000~32200132~64301064~12

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