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通信工程課程設計--脈沖編碼調制pcm系統設計與仿真(編輯修改稿)

2026-07-10 17:19 本頁面

　

【文章內容簡介】 83。 15 第七章源程序的運行與解釋 15 第八章設計過程中解決問題 16 第九章心得體會 17 第十章參考文獻 18 4 第一章項目簡介項目名稱脈沖編碼調制（ PCM）系統設計與仿真開發人員 11 通信工程一班韋觀琴張惠靈王小文第二章項目研究的意義課程設計概述該課程設計的目的是讓我們進一步學習 PCM 編譯碼器原理；在通信系統仿真軟件MATLAB 平臺上，采用 M 文件設計 A 律 PCM 碼譯碼器。對設計項目進行調試；對譯碼器進行仿真；對仿真結果結合編譯碼理論進行分析等。使學生在課程設計過程中能夠理論聯系實際，在實踐中充分利用所學理論知識分析和研究設計過程中出現的各類技術問題，鞏固和擴大所學知識面，為以后走向工作崗位進行設計打下一定的基礎。課程設計要求及研究意義隨著大規模集成電路的飛速發展 ,已可將話路濾波器和 PCM 編碼器集成在同一芯片上 ,這使 PCM 在光纖通信 ,數字微波通信 ,衛星通信等數字通信領域中獲得了更廣泛的應用仿真技術也得到了廣泛的應用。基于信號用于通信系統的動態仿真軟件 MATLAB 具有強大的功能，可以滿足從底層到高層不同層次的設計、分析使用，并且提供了嵌入式的模塊分析方法，形成多層系統，使系統設計更加簡潔明了，便于完成復雜系統的設計。設計譯碼器前，首先以理論作指導，構思設計方案。再用 MATLAB 語言編寫程序，在 MATLAB 軟件平臺上運行，得到正確程序，并且進行調試、仿真和分析。然后對結果進行處理，輸出結果和分析結論應該一致，而且應符合理論。最后，獨立完成課程設計并按要求寫課程設計報告書。 5 第三章采用的技術脈沖編碼調制 (pulse code modulation， PCM)是概念上最簡單、理論上最完善的編碼系統，是最早研制成功、使用最為廣泛的編碼系統，但也是數據量最大的編碼系統。 PCM 的編碼原理比較直觀和簡單， PCM 的實現主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進制表示。根據 CCITT 的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為 A 律和μ律方式，我國采用了 A 律方式，由于 A 律壓縮實現復雜，常使用 13 折線法編碼 ,下圖為 PCM 系統的原理框圖：圖中，輸入的模擬信號 m(t)經抽樣、量化、編碼后變成了數字信號 (PCM 信號 )，經信道傳輸到達接收端，由譯碼器恢復出抽樣值序列，再由低通濾波器濾出模擬基帶信號 m(t)。通常，將量化與編碼的組合稱為模 /數變換器（ A/D 變換器 )；而譯碼與低通濾波的組合稱為數 /模變換器 (D/A 變換器 )。前者完成由模擬信號到數字信號的變換，后者則相反，即完成數字信號到模擬信號的變換。 PCM 在通信系統中完成將語音信號數字化功能，它的實現主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進制表示。根據 CCITT 的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為 A律和μ律方式，抽樣量化編碼信道干擾 m(t) ms(t) msq(t) A/D 變換譯碼低通濾波 msq(t) m(t) 6 我國采用了 A 律方式，由于 A 律壓縮實現復雜，常使用 13 折線法編碼 ,采用非均勻量化 PCM編碼。 PCM編碼原理 (1) 抽樣所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。在一個頻帶限制在（ 0， f h）內的時間連續信號 f（ t），如果以 1/2 f h 的時間間隔對它進行抽樣，那么根據這些抽樣值就能完全恢復原信號。或者說，如果一個連續信號 f（ t）的頻譜中最高頻率不超過 f h，當抽樣頻率 f S≥2 f h時，抽樣后的信號就包含原連續的全部信息。抽樣定理在實際應用中應注意在抽樣前后模擬信號進行濾波，把高于二分之一抽樣頻率的頻率濾掉。這是抽樣中必不可少的步驟。 (2) 量化量化，就是把經過抽樣得到的瞬時值將其幅度離散，即用一組規定的電平，把瞬時抽樣值用最接近的電平值來表示。從數學上來看，量化就是把一個連續幅度值的無限數集合映射成一個離散幅度值的有限數集合。一個模擬信號經

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