PCM系统仿真设计定稿

1论文题目：PCM系统仿真设计专业：通信技术学生：庆朋签名:指导老师：张鸣签名:摘要当信源为模拟信号时，在发端需要进行模/数变换，即经抽样、量化、编码，对其幅度和时间离散化处理，使之变成数字信号后再进行传输；在收端将收到的数字信号进行数/模变换，使之还原成模拟信号再送至信宿。本文主要研究了本文主要研究了PCM系统基于Matlab和Simulink仿真设计,通过使用Matlab和SimulinkPCM编码和解码系统的建模和仿真,结果与理论分析是一致的。【关键词】PCM;MATLAB/Simulink;仿真；编码；解码【论文类型】设计型2Title:ThedesignofPCMsystemMajor:CommunicationsTechniqueName:MengQingpengSignature:Supervisor:ZhangMingSignature:AbstractWhenthesourceisananalogsignal,theoriginatorneedforanalog/digitalconversion,whichisasampling,quantization,coding,itsamplitudeandtimediscretization,andthenmakeitintoadigitalsignalfortransmission;atthereceivingendwillreceivethedigitalsignalfordigital/analogconversion,sothattheanalogsignalandthenrestoretothesink.ThispapermainlystudiesthethisarticlemainresearchthePCMsystembasedonMatlabandSimulinksimulationdesign,byusingMatlabandSimulinkforPCMcodinganddecodingsystemofmodelbuildingandsimulation,theresultisconsistentwiththeoreticalanalysis。【Keywords】PCM；MATLAB/Simulink；thesimulation；coded；encoded【TypeofThesis】Design3前言通信的主要任务是可靠而有效的实现信息的传输。随着信息科学技术的发展，人们对信息交流的要求也在逐渐提高。研究和设计更可靠，更高速的通信系统势在必行。在实际通信中，通常是比较复杂而且大规模的系统，在加上各种外界环境的影响，实际通信系统的设计和研究是比较困难的。如果直接在研究中改变一些参数的设置，可能会导致整个系统性能改变。在通信技术领域，系统仿真技术是进行通信协议研发、通信系统设计、通信信号处理等的重要手段。经过近几年的发展，科研工作者和工程技术人员将仿真软件与系统设计有效结合，解决了这一难题。目前，工程中应用最多的仿真软件是由MathWorks公司推出的一款具有强大功能的数学软件。在众多的系统仿真平台中，Matlab/Simulink仿真工具相比之下，有着独特的优势。传统的仿真技术基于C语言等计算机专业编程技术，编程工作量大，仿真程序的可读性和可用性很难适应大型通信系统的仿真要求。Matlab将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学计算、系统控制、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。simulink具有良好的交互界面，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程，不仅在工程上得到应用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统。本文主要研究了如何利用simulink实现脉冲编码调制（PCM）。系统的实现通过模块分层实现，模块主要由PCM编码器模块、PCM译码器模块构成。通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。4目录1绪论.........................................................................................................................................51.1课题研究背景及意义........................................................................................................51.2MATLAB/Simulink软件简介...........................................................................................61.3本文主要内容...................................................................................................................72PCM系统.............................................................................................................................82.1PCM系统简介...................................................................................................................82.2PCM系统编码原理...........................................................................................................92.3PCM系统译码原理.........................................................................................................122.4本章小结.........................................................................................................................133PCM系统的仿真.............................................................................................................133.1PCM编码系统的仿真.....................................................................................................133.1.1仿真模型及参数设置................................................................................................133.1.2仿真结果及分析.......................................................................................................153.2PCM译码系统的仿真.....................................................................................................173.2.1仿真模型及参数设置................................................................................................173.2.2仿真结果及分析.......................................................................................................183.3本章小结.........................................................................................................................194.结论.......................................................................................................................................204.1工作总结..........................................................................................................................204.2工作展望..........................................................................................................................20致谢........................................................................................................................................215参考文献.................................................................................................................................221绪论数字通信系统己经成为现今通信发展的方向，但是经过传感器的转换以后自然界中的很多信息，大多数依旧为模拟量，PCM(脉冲编码调制)它是一种调制方式就是把模拟信号转换作数字信号。重点运用在语音传输，并且在数字微波通信、卫星通信、光纤通信当中得到了广阔的运用，通过凭借MATLAB软件，能够更便捷、直接的来仿真与计算。因此可以通过运行出的结果，分析系统特性。MATLAB是美国MathWorks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。MATLAB具有强大的图形处理的能力，功能强大的数值运算功能，丰富的工具箱，高级且简单的程序环境。它被广泛应用在通信仿真中。1.1课题研究背景及意义脉冲编码调制（PCM），它是一种用二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。由于这种通信方式抗干扰能力强，因此在光钎通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的运用。PCM信号的形成是模拟信号经过“抽样、量化、编码”三个步骤实现的。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，我国采用了A律方式，由于A律压缩实现复杂，常使用13折线法编码当信源为模拟信号时，在发端需要进行模/数变换，即