基于Matlab程序的PCM系统仿真

通信原理课程设计题目基于Matlab程序的PCM系统仿真学生姓名赵欣学号1213024111所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程1204班指导教师魏瑞完成地点博远楼2015年3月28日基于Matlab程序的PCM系统仿真xx（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业xx班，陕西汉中723003）指导教师：xx[摘要]在数字通信传输系统中，都是采用脉冲编码调制（pulse-code-modulation），简称PCM。PCM是对模拟信号进行抽样、量化和编码产生数字信号。抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。[关键词]PCM量化编码µ压缩律ThePCMSystemBasedOnMatlabSimulationxxx(Grade20xxClassxxMajorofCommunicationEngineering,SchoolofPhysicsandTelecommunicationEngineeringofShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723003,Shaanxi)xxAbstract:Indigitalcommunicationtransmissionsystem,usingpulsecodemodulation,HereinafterReferredtoasPCM.PCMiscarriedoutontheanalogsignaldigitalsignalsampling,quantizationandcoding.Periodicallyscan,ananaloguesignalsampling,thatis,thecontinuoustimesignalintoadiscretetimesignal.Quantitative,isaftersamplingtheinstantaneousvalueoftheamplitudeofdiscrete,whichUSESasetofrulesoflevel,theinstantaneoussamplingvalueofthemostclosetothelevelofvalue.Ananalogsignalaftersamplingquantizationhasquantitativepulseamplitudemodulationsignal,itisonlyafinitenumberofvalues.Coding,whichisexpressedinagroupofbinarycodegroupeachhaveafixedlevelofquantitativevalues.Keywords:PCM，quantization，coding，Thecompressionlawofµ任务书设计题目基于MATLAB的PCM系统仿真学生信息姓名xx性别女班级xxxxx学号xxxx任务要求掌握模拟信号数字化的基本原理，研究15折线法在编码译码过程的应用，并通过MATLAB语言平台仿真验证抽样定理、抽样信号的量化、编码、译码。所需实验设备、器材、软件设备：计算机软件：Matlab设计与制作方案、所用方法及技术路线掌握模拟信号数字化基本原理，熟悉方法。熟练掌握MATLAB语言，能够独立编写程序，完成对相应方法的计算机仿真。研究快速傅里叶变换在信号谱分析中的应用，并通过计算机仿真验证抽样定理、抽样信号的量化、编码、译码。研究基于15折线的PCM系统，并用Matlab对算法进行仿真实验。设计与制作进度课设在3月8日初步确定方案，3月12日开始软件的编写，3月16日完成软件的调试，3月18日开始课设报告的撰写。设计与制作完成情况本次课程设计基于MATLAB仿真，已经完成并可以通过程序实现15折线PCM系统仿真研究。设计与制作收获及总结熟悉了MATLAB软件，掌握了模拟信号数字化的完整过程，本次课设在以后进一步对信号处理与分析以及有关于PCM系统的数据处理的学习中有很大的帮助。学生签字年月日设计与制作成绩（五级制）指导老师签字年月日教研室意见教研室主任签字年月日备注：学生除填写本表相应的内容外，还应撰写一份完整的设计与制作报告（1.题目；2.目的；3.原理；4.器材；5.方案；6.说明等）目录一、绪论..................................................................................................................................................11.1课题研究背景........................................................................................................................11.2课题研究目的与意义........................................................................................................1二、基本原理.......................................................................................................................................22.1对模拟信号进行抽样........................................................................................................22.2对离散数字信号序列量化.............................................................................................32.3对量化后的数字信号进行编码...................................................................................52.3.1编码................................................................................................................................52.3.2µ律15折线................................................................................................................52.4对编码后的信号进行译码.............................................................................................72.4.1译码准则.....................................................................................................................72.4.2译码算法.....................................................................................................................7三、PCM系统仿真..........................................................................................................................83.1抽样定理的验证.................................................................................................................83.2量化、编码与译码.............................................................................................................9四、仿真结果及其分析..............................................................................................................104.1抽样定理的验证.................................................................................................................104.2量化与编码分析...............................................................................................................12五、结论................................................................................................................................................13致谢............................................................................................................................................................14参考文献................................................................................................................................................14附录............................................................................................................................................................15通信原理课程设计第1页共17页一、绪论1.1课题研究背景1837年，莫尔斯完成了电报系统，此系统于1844年在华盛顿和巴尔迪摩尔之间试运营，这可认为是电信或者远程通信，也就是数字通信的开始。数字化可从脉冲编码调制开始说起。1937年里夫提出用脉冲编码调制对语声信号编码，这种方法优点很多。例如易于加密，不像模拟传输那样有噪声积累等。但在当代代价太大，无法实用化；在第二次世界大战期间，美军曾开发并使用24路PCM系统，取得优良的保密效果。但在商业上应用还要等到20世纪70年代。才能取代