基于MATLAB的PCM系统仿真设计与实现教程.doc

PAGE  通信系统仿真设计实训报告 ? ? ??? 课题名称： 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） 3.1 抽样 …………………………………………………（4） 3.2 量化 …………………………………………………（4） 3.3 编码 …………………………………………………（7） 3.4 时分多路复用 ………………………………………（9） 4 PCM系统仿真电路设计 ………………………………（10） 4.1 总体设计思想 ………………………………………（10） 4.2 各模块的设计和仿真图形分析 ………………………（10） 4.2.1 PCM编码模块设计 ………………………………（10） 4.2.2 PCM解码模块设计 ………………………………（14） 4.2.3 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A.里弗斯于1937年提出的，这一概念为 HYPERLINK /view/80666.htm \t _blank 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、 HYPERLINK /view/1150712.htm \t _blank 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1.544Mbit/s，E1的速率是2.048Mbit/s。脉冲编码调制可以向用户提供多种 HYPERLINK /view/64906.htm \t _blank 业务，既可以提供从2M到155M速率的 HYPERLINK /view/1337259.htm \t _blank 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 HYPERLINK /view/38752.htm \t _blank 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5.1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44.1kHz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： 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-22.05Hz的频率通过（高端22.05kHz是由于CD44.1kHz的一半频率而确定）。 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 HYPERLINK