Matlab处理T型接线器

Matlab处理T型接线器（读出控制方式）仿真一、实践目的1.熟悉Matlab仿真环境,了解Matlab一些内部函数。2.对PCM编码原理进行熟悉并掌握。3.T型接线器有8条PCM输入线，每条PCM线上有32个时隙。二、实验要求把每个用户话音的采样值分成每32个为一组，对每一组采样值进行PCM编码、隔位反转、HDB3编码，然后送入T接线器完成交换。1.随机选择PCM线号和时隙号，注意用户时隙号不能是0号16；2.把每个用户时隙转换成总时隙；3.设置控制存储器；4.fori=1:15000;(8000*60/32=1500)Ai=rand(32);产生A用户的一组语音信号；Bi=rand(32);把Ai和Bi中的模拟样值进行PCM编码；把PCM码各位反转然后转换为HDB3码；Forii=1：32把编码后的语音数据顺序放入话音存储器中；按控制存储器的内容取出话音存储器中的数据EndHDB3解码；PCM解码，解码后分别放到Ao和Bo中检验是否Ao=Bi；Bo=AiEnd三、PCM编码调制基本原理通常把从模拟信号抽样、量化，直到变成为二进制符号的基本过程，成为脉冲编码调制（PulseCodeModulation，PCM），简称为脉码调制。PCM系统的原理方框图如图1所示。在编码器（图1（A））中由冲激脉冲对模拟信号采样，得到在抽样时刻上的信号抽样值。这个抽样值仍是模拟量。在它量化之前，通常用保持电路（HoldingCircuit）将其作为短暂保存，以便电路有时间对其进行量化。在实际电路中，常把抽样和保持电路作在一起，成为抽样保持电路。途中的量化器把模拟抽样信号变成离散的数字量，然后在编码器中进行二进制编码。这样，单个二进制码组代表一个量化后的信号抽样值。图1（B）中译码器（解码器）的原理和编码过程相反，在此就不详细叙述了。抽样保持量化器编码器冲激脉冲PCM信号输出模拟信号输入（A）编码器在用电路实现时，图1（A）中的量化器和编码器长构成一个不能分离的编码电路。这种编码电路有不同的实现方案，最常用的一种方案成为逐次比较法编码，其基本原理方框图如图2所示。图2逐次比较编码原理方框图四、PCM编码规则PCM编码规则采用13折线A律编码规则，具体规则如下：在13折线法中采用的折叠码有8位。其中第一位c1表示量化值的极性正负。后面7位码分为段落码和段内码两部分，用于表示量化值的绝对值。其中第2至4位（c2c3c4）是段落码，共计3位，可以表示8种斜率的段落；其它4位（c5~c8）为段内码，可以表示每一段落内的16种量化电平。段内码代表的16个量化电平是均匀划分的。所以，这7位码总共能表示27=128种量化值。在表1和表2中给出了段落码和段内码的编码规则。段落段落码段落范围序号C2C3C4（量化单位）81111024～20487110512～10246101256～5125100128～258401164～128301032～64200116～3210000～16表1段落码译码器低通滤波器PCM信号输入模拟信号输出B译码器保持电路恒流源记忆电路比较器C1，C2IwIs输入信号抽样脉冲量化间隔段内码C5C6C7C8量化间隔段内码C5C6C7C815111170111141110601101311015010112110040100111011300111010102001091001100018100000000表2段内码在上述编码方法中，虽然段内码是按量化间隔均匀编码的，但是因为各个段落的斜率不等，长度不等，故不同段落的量化间隔是不同的。其中第1和2段最短，斜率最大，其横坐标x的归一化动态范围（DynamicRange）只有1/128。再将其等分为16小段后，每一小段的动态范围只有（1/128）×（1/16）=1/2048。这就是最小量化间隔，后面将此最小量化间隔（1/2048）称为一个量化单位。典型电话信号额抽样频率是8000Hz，故在采用这类非均匀量化编码时，典型的数字电话传输比特率为64Kb/s。这个速率被ITU指定的建议所采用。五、PCM编码Matlab仿真过程cleara=zeros(1.8);fori=1:5000b=rand(1,32);b=b.*2048;endforj=1:32a(j,1)=1;ifb(j)128a(j,2)=1;endifb(j)32&b(j)=128a(j,3)=1;endifb(j)512a(j,3)=1;endifb(j)16&b(j)32a(j,4)=1;endifb(j)64&b(j)128a(j,4)=1;endifb(j)256&b(j)512a(j,4)=1;endifb(j)1024a(j,4)=1;endendforj=1:32x0=a(j,2)*128+(1-a(j,2))*8;x1=x0*(1+3*a(j,3));x2=x1*(1+a(j,4));ifx216s0=0;s1=1;elses0=x2;s1=x2/16;endifb(j)(s0+s1);a(j,5:8)=0;dc(1,j)=s0+s1/2;endifb(j)(s0+s1)&b(j)(s0+2*s1);a(j,8)=1;dc(1,j)=(s0+s1)+s1/2;endifb(j)(s0+2*s1)&b(j)(s0+3*s1);a(j,7)=1;dc(1,j)=(s0+s1)+s1/2;endifb(j)(s0+2*s1)&b(j)(s0+3*s1);a(j,7)=1;dc(1,j)=(s0+s1)+s1/2;endifb(j)(s0+3*s1)&b(j)(s0+4*s1);a(j,7:8)=1;dc(1,j)=(s0+3*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+4*s1)&b(j)(s0+5*s1);a(j,6)=1;dc(1,j)=(s0+4*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+5*s1)&b(j)(s0+6*s1);a(j,[6,8])=1;dc(1,j)=(s0+5*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+6*s1)&b(j)(s0+7*s1);a(j,[6:7])=1;dc(1,j)=(s0+6*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+7*s1)&b(j)(s0+8*s1);a(j,6:8)=1;dc(1,j)=(s0+7*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+8*s1)&b(j)(s0+9*s1);a(j,[6,5])=1;dc(1,j)=(s0+8*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+9*s1)&b(j)(s0+10*s1);a(j,[5,8])=1;dc(1,j)=(s0+9*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+10*s1)&b(j)(s0+11*s1);a(j,[5,7])=1;dc(1,j)=(s0+10*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+11*s1)&b(j)(s0+12*s1);a(j,[5,7,8])=1;dc(1,j)=(s0+11*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+12*s1)&b(j)(s0+13*s1);a(j,[5:6])=1;dc(1,j)=(s0+12*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+13*s1)&b(j)(s0+14*s1);a(j,[5,6,8])=1;dc(1,j)=(s0+13*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+14*s1)&b(j)(s0+15*s1);a(j,[6,7])=1;dc(1,j)=(s0+14*s1)+s1/2;endifb(j)(s0+15*s1);a(j,5:8)=1;dc(1,j)=(s0+15*s1)+s1/2;endendforj=1:32z(j)=bin2dec(int2str(a(j,1:8)));endplot(b)title('语音信号抽样值')figure(2)plot(dc)title('语音信号经PCM编码后解码图形')figure(3)plot(dc-b)title('经PCM编码的量化误差曲线')六、仿真图