基于SIMULINK的PCM编码与解码的研究毕业答辩模板.ppt

论文题目：基于Simulink的PCM编码与解码的研究 指导教师：武丽 答辩人 ：李晓辉 专业 ：电子信息工程 郑州大学西亚斯国际学院 设 计 总 体 框 架 研究的背景及目的 SIMULINK工具介绍 PCM系统的基本原理 PCM系统仿真实现 结论 PCM是英国人A.里弗斯在1937年提出的，这一概念后来为数字通信奠定了基础，60年代为了扩充信息容量，它开始应用于市内电话网，使已有音频电缆的大部分芯线的传输容量扩大了24～48倍。到了70年代中、末期，各国相继把PCM成功地应用于卫星通信、微波接力通信、同轴电缆通信和光纤通信等中、大容量传输系统。80年代初，市话中继传输和大容量干线传输以及数字程控交换机以及用户话机中采用了PCM技术。 本设计是利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，研究设计的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。 研究的背景及目的 Simulink是MATLAB软件最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可以构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及效率高、仿真精细、贴近实际、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用与控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 Simulink的介绍 PCM系统的基本原理 在通信系统中完成将语音信号数字化功能。 PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成信号在时间上的离散、信号在幅度上的离散、及量化后信号的二进制表示。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,采用非均匀量化PCM原理示意图见图1。 图1 PCM原理框图 PCM系统仿真实现 1、PCM编码器模型 设计一个13折线近似的PCM编码器模型，能够对取值在[-1,1] 内的归一化信号样值进行编码。仿真模型如下图所示。 图2 13折线近似的PCM编码器测试模型 PCM系统仿真实现 2、PCM解码器模型 测试模型和仿真结果如图所示，其中PCM编码子系统就是图中虚线所围部分。PCM解码器中首先分离并行数据中的最高位（极性码）和7位数据，然后将 7bit数据转换为整数值，再进行归一化、扩张后与双极性的极性码相乘得出解码值。可以将该模型中虚线所围部分封装为一个PCM解码子系统备用。 图3 13折线近似的PCM解码器测试模型 PCM系统仿真实现 3、PCM串行传输模型 图4 PCM串行传输的设计模型 PCM系统仿真实现 图5 上为解码输出，下为原信号 仿真结果如下： PCM系统仿真实现 图6 上为误码，下为PCM 按照PCM系统的组成部分，我们在Simulink工具的模块库中找到相应的模块，然后选择合适的模块并且设置适当的参数， 建立了PCM通信系统的仿真模型，最后在给定仿真的条件下，进行了仿真系统的研究。研究结果表明： 1.在正常的信噪比条件下，该通信系统失真较小，达到了预期的研究目的。 2.MATLAB软件中的Simulink仿真工具箱具有操作简单方便、调试直观的优点。这为我们寻求通信设计的研究提供了很大的方便。 结 论 谢谢各位老师在百忙之中参加我的答辩!