PCM编译码器设计.docVIP

本科生学年论文（设计） PCM编译码器设计 学 院 电气信息工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 09级电子1班 学生姓名 1.系统介绍 4 2.PCM 编码中抽样、量化及编码的原理 4 2.1 抽样 4 2.2 量化 5 2.3 编码 6 三．课程设计的分析 7 四 课程报告硬件设计 7 1各元件说明 8 2 参数设置 9 3 示波器输出波形 12 五．应用的举例阐明 12 六．课程设计总结 13 七． 参考文献 14 摘 要 MATLAB是美国Math Works公司开发的一套面向理论分析研究和工程设计处理的系统仿真软件，Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的科技发展的主流中，随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。基于信号的用于通 信系统的动态仿真软件simulink具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设 计、分析使用，形成多层系统便于完成复杂系统的设计。在这个课程设计中，我们利用simulink来对PCM便译码器进行设计。系统的实现通过模块分层实现，模块主要由 PCM 编码模块、PCM译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路对PCM便译码器设计过程，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。 一。 这里xk称为分层电平或判决阈值。通常 称为量化间隔。如下图： 模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。由于均匀量化存在的主要缺点是：无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此，当信号m(t ) 较小时，则信号量 化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。可见，均匀量化时的信号动态范 围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化；非均匀量化的实现方法有两种：一种是北美和日本采用的μ律压扩，一种是欧洲和我国采用的A律压扩。 在PCM-30/32通信设备中，采用A律13折线的分段方法，如图1-2 Y轴均匀分为8段，每段均匀分为16份，每份表示一个量化级，则Y轴一共有16×8＝128个量化级。X轴采用非均匀划分来实现非均匀量化的目的，划分规律 是每次按二分之一来进行分段。由于分成128个量化级，故有7位二进制码（27＝128），又因为Y轴有正值和负值之分，需加一位极性码，故共有8位二进制码。 图1-2 这样，他基本保持了连续特性曲线的优点，又便于用数字电路实现。本设计中所用的PCM编码正是采用这种压扩特性实现的。 2.3 编码 编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。在实际的PCM设备中，量化和编码是一起进行的。通信中采用高速编码方式。在 PCM-30/32通信设备中通常采用逐次反馈型的编码器。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠 级联型、混合型。逐次比较型编码，一般均按极性码、段落码、 段内码的顺序排列。 三．课程设计的分析 在对PCM编译码器设计的过程中首先了解PCM的工作原理以下为原理框图 在本次课程设计中，涉及到对模拟话音信号设计，当输入模拟话音信号时观察其输出波形，输入数字信号时，观察其译码波形。在整个过程中设计图如下图 综上，把以上的理论及图形应用到Simulink中，大体找到相应的模块嵌入模板中进行整理，在输入过程中分别输入语音信号和数字信号，同时设置不同的参数，在输出端即可观察其相应的波形。 四 课程报告硬件设计 以MATLAB为工具平台，根据PCM系统的组成原理，在Simulink中找到相应的模块选择合适的模块，设置适当的参数，建立通信系统的仿真模型入下图 1各元件说明 ⑴信源：“信源”是信息的发布者，即