基于-MATLAB-的PCM系统仿真设计与实现.doc

通信系统仿真设计实训报告 : 基于 MATLAB 的 PCM 系统仿真设计与实现学生学号: 学生姓名: 所在班级: 任课教师: 2016 年 10月 25日目录 1. PCM 技术的产生和发展……………………………………(3) 2 课题设计内容………………………………………………(4) 3 PCM 基本原理………………………………………………(4) 抽样…………………………………………………(4) 量化…………………………………………………(4) 编码…………………………………………………(7) 时分多路复用………………………………………(9) 4 PCM 系统仿真电路设计………………………………( 10) 总体设计思想………………………………………( 10) 各模块的设计和仿真图形分析………………………( 10) PCM 编码模块设计………………………………( 10) PCM 解码模块设计………………………………( 14) PCM 系统总体模块………………………………( 15) 5结论………………………………………………………( 17) 6参考文献………………………………………………( 18) 1. PCM 技术的产生和发展脉冲编码调制,由 1937 年提出的,这一概念为数字通信奠定了基础, 60年代它开始应用于市内电话网以扩充容量,使已有音频电缆的大部分芯线的传输容量扩大 24~48倍。到70年代中、末期,各国相继把脉码调制成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、大容量传输系统。80年代初,脉码调制已用于市话中继传输和大容量干线传输以及数字程控交换机,并在用户话机中采用。在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0码”和“1码”,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为 PCM (pulse code modulation ),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基地信号,由PCM 电端机产生,现在的数字传输系统都是采用脉冲编码调制( pulse code modulation )体制。 PCM 最初并非传输计算机数据用的,而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。 PCM 有两种标准(表现形式) 即 T1和E1。中国采用的是欧洲的 E1标准。 T1的速率是 , E1 的速率是 。脉冲编码调制可以向用户提供多种业务,既可以提供从 2M到 155 M 速率的数字数据专线业务,也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。特别适用于对数据传输速率要求较高,需要更高带宽的用户使用。脉冲编码调制是 70年代末法杖起来的,记录媒体之一的 CD,80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。脉冲编码调制的音频格式也是被 DVD-A 所采用,它支持立体声和 环绕声, 1999 年由 DVD 讨论会发布和推出的。脉冲编码调制的比特率,从 14-bit 发展到16-bit 、18-bit 、20-bit 直到 24-bit ;采样频率从 发展到 192kHz 。PCM 脉冲编码调制这项技术可以改善和提高的方面则越来越小。只是简单的增加 PCM 脉冲编码调制比特率和采样率,不能根本的改变它的根本问题。其原因是 PCM 的主要问题在于: (1) 任何脉冲编码调制数字音频系统需要在其输入端设置急剧升降的滤波器,仅让 20Hz- 的频率通过(高端 是由于 的一半频率而确定)。(2) 在录音时采用多级或者串联抽选的数字滤波器(减低采样频率),在重放时采用多级的内插的数字滤波器(提高采样频率),为了控制小信号在编码时的失真,两者又都需要加入重复定量噪声。这样就限制了 PCM 技术在音频还原时的保真度。为了全面改善脉冲编码调制数字音频技术,获得更好的声音质量,就需要有新的技术来替换。飞利浦和索尼公司再次联手,共同推出一种称为直接流数字编码技术 DSD 的格式, 其记录媒体为超级音频 CD即 SACD , 支持立体声和 环绕声。 DSD 是 PCM 脉冲编码调制的进化版。 2 课题设计内容本设计研究的内容是利用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台,设计一个 PCM 通信系统。 PCM 系统主要包括模拟信号的数字化、信道传输和数字信号还原模拟信号三部分,最后用示波器观察输入信号和输出信号的波形,加上含有噪声的信道,最后运行结果并通过波形来分析该系统的性能。本设计的研究目的是在学****通信原理基本原理基础上