基于某SystemviewPCM时分复用多路系统设计
教学资源 50PCM时分多路复用信号帧结构 电子教案
PCM 时分多路复用信号帧结构
一、教学目标：
1 理解数字多路通信原理
2 掌握PCM30/32路基群帧结构
3 理解PCM 高次群 二、教学重点、难点：
重点掌握PCM30/32路基群帧结构。
三、教学过程设计：
1时分复用原理
时分复用(Time-division multiplexing —TDM)是利用各信号的抽样值在时间上不相互重叠，达到在同一信道中传输多路信号的一种方法。
在FDM 系统中，各信号在频域上是分开的，而在时域上是混叠在一起的；在TDM 系统中，各信号在时域上是分开的，而在频域上是混叠在一起的。图1给出了两个基带信号进行时分复用的原理图。图中，对)(1t m 和)(2t m 按相同的时间周期进行采样，只要采样脉冲宽度足够窄，在两个采样值之间就会留有一定的时间空隙。如果另外一路信号的采样时刻在时间空隙，则两路信号的采样值在时间上将不发生重叠。在接收端只要在时间上与发送端同步，则两个信号就能分别正确恢复。上述概念也可以推广到n 个信号进行时分复用。
图1 两个基带信号时分复用原理
2 TDM-PCM 系统
图2给出了一个具有三个模拟信源的时分复用PCM 系统原理图。首先，抽样电子开关以适当的速率交替对输入的三路基带信号分别进行自然抽样，得到TDM-PAM 波形。TDM-PAM 脉冲波形宽度为
s
s a f T T 313==
式中，s T 为每路信号的抽样时间间隔，满足奈奎斯特间隔。然后对PAM 波形进行编码，得到TDM-PCM 信号。TDM-PCM 信号脉冲宽度为
n
T n T T s
a b 3=
两路语音PCM时分复用系统的设计
摘要数字通信系统是采用数字信号来传递信息的通信系统，数字通信过程中主要涉及信源编码与译码、信道编码与译码、数字调制与解调等技术问题。而脉冲编码调制就是一种常用的信源编码方法，将模拟信号抽样、量化，直到转换成为二进制符号的基本过程。为了扩大通信系统链路的容量，在一条链路上传输多路独立的信号，为此引入了一种复用技术来实现多路信号共同传输的目的。
而在本系统设计中，所运用的复用技术是时分复用，同时基于现场可编程门阵列器件作为主控芯片，在Quartus II软件中使用硬件描述语言Verilog HDL编写PCM编译码和时分复用模块的程序，再对其进行波形仿真以验证程序的正确性，从而设计出语音信号的PCM编码与译码、时分复用的过程。本设计中，将两路语音信号通过外围硬件电路模块送至FPGA中进行PCM编码、译码处理，最后通过后级外围电路实现语音信号的重现。
关键词：语音脉冲编码调制时分复用FPGA
Design of Two-way V oice PCM System
by Time Division Multiplexing
ABSTRACT A digital communication system is a communication system that transmit information by using digital signal, and digital communication mainly relates to the source coding and decoding, channel coding and decoding, digital modulation and demodulation technology. Pulse code modulation is a common source coding, and it is that the analog signal sampling ,quantization ,until the transformation become the basic process of binary symbols. In order to expand the capacity of communication link system ,a transmission of multiple independent signal on a link, therefore introduction of a division multiplexing technology to achieve the purpose of multiplexing.
PCM+2PSK系统systemview仿真
PCM和2PSK系统设计综合实验
一、实验目的
（1）利用PCM、2PSK技术构建一个通信系统，深入理解系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；
（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；
（3）掌握在SYSTEMVIEW环境中使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计仿真方法；
（4）熟悉系统中各信号时域波形特点；
（5）熟悉系统中各信号频域的功率谱特点。
二、实验内容
（1）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号；
（2）采用PCM 编码方法实现模数转换，模拟输入信号转换形成数字信号；
（3）通过2PSK调制；
（4）叠加上高斯白噪声，通过信道实现数字频带传输；
（5）通过相干解调完成2PSK解调；
（6）通过PCM解码恢复初始模拟信号；
从时域观测各信号点波形；获得接收端信号眼图；从频域观察各信号功率谱；绘制误码率曲线。
三、实验原理
（一）PCM调制解调原理
PCM(脉冲编码调制)：在发送端将低频模拟信号根据ITU-T提出G.711建议中的规则变换为数字脉冲码；在接收端从收到的数字脉冲码中恢复出低频模拟信号。
图1 PCM系统原理图
1、PCM编码
实际上是一个数模转换过程。包括如下三个过程：
（1）抽样：将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。需要满足低通采样定理，采样频率8kHz。
（2）量化：将离散时间连续幅度的抽样信号转换成为离散时间离散幅度的数字信号。均匀量化时小信号量化误差大，因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。效果：改善了小信号时的量化信噪比。
基于SystemView的PM系统设计..
基于System View的PM系统设计
学生姓名：xx 指导老师：单树民
摘要调相（Phase Modulation，缩写：PM）是一种以载波的瞬时相位变化来表示信息的调变方式。在模拟应用中，载波的相位跟随输入信号的幅度直接成等比例变化。调相技术除直接用于传输外，也常用作间接产生PM信号的过渡。本课程设计主要是实现模拟信号的调相过程，同时对已调信号加以解调。设计通过System View软件实现系统的设计和仿真，最后仿真效果与理论分析一致。
关键词调相；解调；设计和仿真；System View
1、引言
信号调制的本质是频谱的搬移，把携带基带信号的频谱搬移到较高的频带上，适于信道的传输。模拟信号的调相（PM），即已调信号瞬时相位偏移受基带信号的控制而改变的调制过程，调相信号的瞬时相位偏移与基带信号呈线性关系。已调信号频谱不会是原调制信号频谱的线性搬移，而会产生与频谱搬移不同的新的相位，故又称为非线性调制。本课程设主要是设计一个模拟信号的调相以及相干解调系统的传输过程，同时运用System View加以实现和仿真。
1.1 课程设计的目的
首先要深入了解模拟信号调相以及解调的原理，同时掌握System View平台的使用，然后设计模拟系统的传输过程并仿真，观察调制信号与解调信号的波形，以及已调信号与调相信号的频谱变化，最后加入噪声，分析系统的抗噪声性能。
1.2 课程设计的要求
设计平台为System View 集成环境。
在System View 下构建调制解调电路，运行仿真后，观察解调信号与调制信号的波形并分析，要求解调后的波形与调制波形基本一致。同时观察调制前后的信号频谱变化并分析，要求符合调相信号的频谱非线性搬移特性。
基于MATLAB的PCM时分复用系统的设计与仿真-
◆ 时分复用系统中4路信号输入输出波形几乎没有差别，可知 不同频率的信号所产生的误差用数字信号来传输时误差基 本相同。
◆ 综上可知：输入信号和输出信号波形几乎没有差别，因此 在正常信噪比的条件下，该通信系统各个模块使用正确， 参数设置适当，可以达到预期的目的。
基于MATLAB的PCM时分复用系 统的设计与仿真
◆ 班 级：2011级 ◆ 姓 名： ◆ 学 号： ◆ 指导老师：
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论文内容的安排
◆ 第一部分 ◆ 第二部分 ◆ 第三部分 ◆ 第四部分
选题的背景和意义 模拟信号的数字传输 PCM系统设计与仿真 结论
选题的背景和意义
背景：当今社会，信息通信与社会发展密不可分，随着科技的发展， 通信系统出现了模拟通信系统和数字通信系统两种方式。其中数字通信 系通具有噪声不积累、抗干扰能力强、传输差错可控以及便于对数字信 息处理、变换和存储等优点，取缔了传统通信方式，成为当代通信技术 的主流。未来的发展离不开数字通信技术。
意义：自然界大多数信号为模拟信号，而信号的传输就需要转换成 数字信号，所以本论文基于将模拟信号转换成数字信号，采用脉冲编码调 制（PCM）的方式。设计1路PCM系统和时分复用系统的去探讨模数 转换和在信道中的传输。
模拟信号的数字传输
SYSTEMVIEW之PCM举例
μ律压扩特性：
A律压扩特性
x——压缩器归一化输入电压 y——压缩器归一化输出电压 A——压缩器参数 （A=87.6）
A律压扩特性的13段折线逼近方法：
具体方法是：对x轴不均匀分成8段，分段的方法是每次以 二分之一对分； 对y轴在0~1范围内均匀分成8段，每段间 隔均为1/8。然后把x，y各对应段的交点连接起来构成8段 直线。其中第1、 2段斜率相同(均为16)，因此可视为一条 直线段，故实际上只有7根斜率不同的折线。 以上分析的是第一象限，对于双极性语音信号，在第 三象限也有对称的一组折线，也是7根，但其中靠近零点 的1、2段斜率与正方向的第1、2段斜率相同，又可以合并 为一根，因此，正、负双向共有13段折线。
13段折线在第一象限的压扩特性如下图所示：
编码：
采用8位折叠二进制码，对应有M=28=256个量化级。这需要将 13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级。
PCM的Βιβλιοθήκη Baidu码原理：
译码：包括以下两个动作，
D/A变换， PCM码变换成模拟信号
解压扩： 采用一个与13段折线压扩特性相反的解压扩器来恢复x ，
PCM解码部分功能模块组成与上述原理解释中相同； PCM编码部分，功能模块从前向后按顺序由压扩器、
A/ D 转换器组成，这里的模块功能实现与上述原理解 释中有什么区别吗？为什么？
脉冲编码调制
脉冲编码调制
一、实验目的
掌握脉冲编码调制原理及其实现方法
二、实验内容
用SystemView 软件仿真脉冲编码调制实现过程
三、实验原理
1. PCM 系统工作原理
在现代通信系统中，以PCM 为代表的编码调制技术被广泛应用于模拟信号的数字传输。除PCM外，DPCM 和ADPCM 的应用范围更广。PCM 的主要优点是抗干扰能力强、失真小、传输特性稳定，尤其是远距离信号再生中继时，噪声不累积，而且可以采用压缩编码、纠错编码和保密编码等来提高系统的有效性、可靠性和保密性。另外PCM 还可以在一个信道上将多路信号进行时分复用，传输脉冲编码调制PCM 是把模拟信号变换为数字信号的一种调制方式。其最大的特点是把连续输入的模拟信号变换为在时域和振幅上都离散的量，然后将其转化为代码形式传输。PCM 编码通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。为便于用数字电路实现其量化电平数一般为2的整数次幂，有利于采用二进制编码表示。采用均匀量化时，其抗噪声性能与量化级数有关，每增加一位编码，其信噪比增加约6dB ，但实现的电路复杂程度也随之增加，占用带宽也越宽。因此，实际采
用的量化方式多为非均匀量化，通常使用信号压缩与扩张技术来实现非均匀量化，在保持信号固有的动态范围前提下，在量化前将小信号进行放大，而对大信号进行压缩通常的压缩方法有13 折线A 律和律两种标准。国际通信中多采用A 律，采用信号压缩后，用8位编码实际可以表示均匀量化11
位编码时才能表示的动态范围，能有效提高小信号时的信噪比。
PCM 通信系统组成如图4-6 所示：
PCM通信系统设计
题目： PCM通信系统设计
初始条件：
具备通信课程的理论知识；具备模拟与数字电路基本电路的设计能力；掌握通信电路的设计知识，掌握通信电路的基本调试方法；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、PCM码速率128KB，两路时分复用，通信双方有线连接，语音信
号无明显失真，采用A律压缩13折线芯片；
2、系统时钟信号频率2.048MHZ，时隙同步信号频率为8KHZ；
3、选用相应合适的芯片，设计确定电路形式，对单元电路和整体
系统进行计算、仿真验证。
4、安装和调试整个电路，并测试出结果；
5、进行系统仿真，调试并完成符合要求的课程设计书。
时间安排：
二十二周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试
指导教师签名：年月日
系主任（或责任教师）签名：年月日
目录
摘要.............................I 1 PCM基本原理. (1)
1.1 PCM的基本概念 (1)
1.2 PCM原理框图 (1)
1.3 PCM量化 (2)
1.4 PCM编码 (3)
2 PCM通信系统的仿真设计 (5)
2.1 PCM通信系统设计原理 (5)
2.2 模块电路设计 (5)
2.2.1 信源电路 (5)
2.2.3 时分复用模块 (7)
2.2.4 位同步信号及帧同步信号 (8)
2.2.5 解时分复用模块 (9)
2.2.6 PCM译码模块 (11)
2.4 仿真波形图 (12)
3 实物制作及调试 (14)
3.1 实物制作原理 (14)
3.1.1 PCM编译码电路 (14)
第3章-时分多路复用及PCM3032路系统
TS1 ∽ TS15 ， TS17 ∽TS31 1．30个话路时隙： TS1∽ TS15 分别传送第1∽15路（ CH 1 TS17∽ TS31 分别传送 ∽ CH 15 ）话音信号， 第16∽30路（ CH 16 ∽ CH 30）话音信号。
2．帧同步时隙：TS16 偶帧 TS 0 ：发送帧同步码0011011（ 用于实现帧同步）。偶帧 TS 0 中的8位码 中第一位码保留给国际用，暂定为1，后 7位为帧同步码。 奇帧 TS 0 ：发送帧失步告警码（配 合帧同步码实现帧同步）。
1 l nl fB f S n l 8000 32 8 2048 kbit / s t B tC T
3.2.2 PCM30/32路定时系统
定时系统产生的脉冲主要有： 供抽样与分路用的抽样脉冲（也称为路 脉冲）； 供编码与解码用的位脉冲； 供标志信号用的复帧脉冲等。
从捕捉到第一个真正的同步码到系 统进入同步状态这段时间称为后方保护 时间，可表示为：
T后 (n 1)TS
（3-2）
CCITT的G.732建议规定 n=2。即 帧同步系统进入捕捉状态后在捕捉过程 中，如果捕捉到的帧同步码组具有以下 规律：
① 第N帧（偶帧）有帧同步码； ② 第N+1帧（奇帧）无帧同步码，而有对端 告警码； ③ 第N+2帧（偶帧）有帧同步码。 则判为帧同步系统进入帧同步状态， 这时帧同步系统已完成同步恢复。
现代通信技术-PCM时分多路复用信号帧结构
03 PCM高次群
ITU-T建议标准每一等级群路可以用来传输多路数字电话，可以用来传送其他相同速率 的数字信号， 如可视电话、数字电视等。 ITU-T(CCITT)建议的数字TDM等级结构如图3所 示， 它是我国和欧洲大部分国家所采用的标准。
1 第一 级 复用 4
1 第二 级 复用 4
1 第三 级 复用 4
3) TS16 :专用于传送话路信令
02 PCM30/32路基群帧结构
每一路时隙ts为
每个路时隙包含8位码，一帧共包含256个比特，故每一位码元tB为
信息传输速率为
02 PCM30/32路基群帧结构
帧同步码组为X0011011，它插入在偶数帧的TS0时隙， 其中第一位码“X” 保留作国际电话间通信用。接收端识别出帧同步码组后，即可建立正确的路序。 TS16为信令时隙，插入各话路的信令。在传送话路信令时，若将TS16所包含 的总比特率集中起来使用，则称为共路信令传送；若将TS16按规定的时间顺序 分配给各个话路，直接传送各话路所需的信令，则称为随路信令传送。 当采用共路信令传送方式时，必须将16个帧构成一个更大的帧，称为复帧 。复帧的重复频率为500Hz，周期为 2 ms， 复帧中各帧顺次编号为F0，F1， …， F15。
对每个样值编8位码，那么第一个样值到第二个样值出现的时间，即 1/8000s=125μ s,称为抽样周期T。在这个T时间内可间插n路信号，多路信号的采 样值在时间上将不发生重叠，从而实现许多路信号在T时间内的传输。在接收端只 要在时间上与发送端同步，则多路信号就能分别正确恢复。其多路通信模型如图1 所示。
基于systemview的模拟通信通信系统的仿真毕业设计
通信系统是用于完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统分为无线通信和有线通信，它在各个领域发挥越来越重要的作用。而通信系统的设计需要先进行模拟仿真，以提升系统的可用性。
动态仿真软件System View，利用它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合通信系统和各种多速率系统，也可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。它是一个强有力的动态系统分析工具，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析。System View以模块化和交互式的界面，在Windows窗口环境下，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。
1.3调制的基本概念
为什么要进行调制呢？一般来讲，信源直接产生的信号频带范围处于低频，甚至零频范围，这种信号称为基带信号。基带信号未经过调制直接被发送到信道中而进行的传输称为基带传输。但是实际中的很多信道不是基带形式，不能进行基带信号的直接传输，因此需要将基带信号进行调制，变换为适合于信道的形式再进行传输。例如：传播声音时，可以用话筒把人声变成电信号，通过扩音器放大后再用喇叭（扬声器）播放出去，这属于基带传输。若想将声音传得更远一些，比如几十千米甚至更远，就要考虑采用电缆或无线电了。但随之会出现两个问题，其一是如果铺设一条几十千米甚至上百千米的电缆而只传一路声音信号，传输成本高，线路利用率低。若采用频分复用技术将多路声音信号分别调制到不同的频段上进行复合传输就可以有效地解决此问题。另一问题是若采用无线电通信，则需满足欲发射信号的波长与发射天线的几何尺寸具有可比性（通常认为天线尺寸应大于波长的1/10）的基本条件，信号才能通过天线有效地发射出去。而基带音频信号的频率范围是30Hz~30kHz，据公式波长λ= 可知，其最小波长也在千米以上。也就是说，如果将基带音频信号直接通过天线发送出去，所需天线尺寸应在百米以上，这显然不符合实际。采用调制技术将信号频带搬移到高频段上去，就能有效地降低信号波长，从而减小而天线尺寸。
SystemView实验
实验一图符库的使用
一、实验目的
1、了解SystemVue图符库的分类
2、掌握SystemVue各个功能库常用图符的功能及其使用方法
二、实验内容
按照实例使用图符构建简单的通信系统，并了解每个图符的功能。
三、基本原理
SystemVue的图符库功能十分丰富，一共分为以下几个大类
1.基本库
SystemView的基本库包括信源库、算子库、函数库、信号接收器库等，它
为该系统仿真提供了最基本的工具。
（信源库）：SystemView为我们提供了16种信号源，可以用它来产生任意信号
（算子库）功能强大的算子库多达31种算子，可以满足您所有运算的要求
（函数库）32种函数尽显函数库的强大库容！
（信号接收器库）12种信号接收方式任你挑选，要做任何分析都难不倒它
2.扩展功能库
扩展功能库提供可选择的能够增加核心库功能的用于特殊应用的库。
它允许通信、DSP、射频/模拟和逻辑应用。
（通信库）：包含有大量的通信系统模块的通信库，是快速设计和仿真现代通信系统的有力工具。这些模块从纠错编码、调制解调、到各种信
道模型一应俱全。
（DSP库）：DSP库能够在你将要运行DSP芯片上仿真DSP系统。该库支持大多DSP芯片的算法模式。例如乘法器、加法器、除法器和反相器
的图标代表真正的DSP算法操作符。还包括高级处理工具：混合的Radix
FFT、FIR和IIR滤波器以及块传输等。
（逻辑运算库）：逻辑运算自然离不开逻辑库了，它包括象与非门这
样的通用器件的图标、74系列器件功能图标及用户自己的图标等。
（射频/模拟库）：射频/模拟库支持用于射频设计的关键的电子组件，
基于SystemView的PCM通信系统仿真
基于SystemView的PCM通信系统仿真
刘开健;张海波;吴光敏
【期刊名称】《石油仪器》
【年(卷),期】2007(021)005
【摘要】文章借助SystemView软件,以一个完整的PCM通信系统为例,详细地描述了SystemView通信系统仿真的过程以及仿真的结果分析,形象地阐述了一个完整的通信系统,从而加深了对通信原理理论的理解.同时,该仿真还可以推广到其它通信系统.
【总页数】3页(P72-74)
【作者】刘开健;张海波;吴光敏
【作者单位】长江大学电子信息学院,湖北,荆州;长江大学电子信息学院,湖北,荆州;昆明理工大学理学院,云南,昆明
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于SystemView平台PCM系统仿真与分析 [J], 温洪明
2.基于SystemView的FSK通信系统仿真研究 [J], 李素平;许明坤;吴永生
3.基于SystemView的BPSK语音通信系统仿真设计 [J], 刘红梅;谭传武
4.基于SystemView的DPSK通信系统仿真 [J], 吴莉;易志刚
5.基于Simulink的PCM/DPCM通信系统仿真 [J], 殷战稳;韩耀飞;王亚东
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基于systemview的PCM时分复用系统的设计与制作
基于system view的PCM时分复用系统的设计与制作
前言
在通信原理的学习过程中，借助于System View软件，可以形象、直观、方便地进行通信系统仿真设计与仿真分析。引入System View仿真实现PCM通信系统，将带来直观、形象的感受。加深对通信系统的理解。
System View主要用于电路与通信系统的设计和仿真。具有良好的交互的界面，通过打开其分析窗口和示波器模拟等方法，为用户提供了一个可视化具体的的仿真过程，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，并提供了内容丰富的基本库图示和专业库图示。可以快速、有效的建立和修改系统、进行访问与参数的调整，方便地加入注释。
用户在进行通信系统的设计时，仅仅只需要从System view配置的图示库中调出有关图示并进行所要求的参数设置，完成图示间的各项连线，然后运行仿真操作，System View最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析的详细结果。System View被广泛的应用在通信的设计与仿真中，通过相应的设计与仿真将展示PCM通信系统实现的设计思路及具体过程，并对仿真结果加以进行分析。
1 PCM通信系统
PCM通信系统包括对信号的抽样、PCM编码（包括量化、非均匀量化编码）、调制、通道编码以及通过传输后在接收端进行的信道译码、解调、译码。
PCM，中文名称为脉码调制,60年代它就开始应用在市内电话网来扩充信道的容量，它的应用使已有音频电缆的大部分芯线的信道传输容量扩大了二十四至四十八倍。它由A.里弗斯在1937年时提出的，它为数字通信奠定了坚实的基础，到70年代的中、末期，世界各个国家相继把脉码调制成功地应用于卫星通信、同轴电缆通信和光纤通信等中、大容量传输系统。到80年代初，脉码调制已用于大容量干线传输和市话中继传输以及数字程控交换机，并在用户话机中采用此种技术。
课程设计--基于SYSTEM_VIEW的基带传输系统设计
基于System View的基带传输系统仿真
摘要本课程设计是根据数字信号的基带传输原理，利用System View仿真软件来实现基带传输，然后将信源PN码和波形形成输出的功率谱进行比较，并观察信道输入和输出信号眼图的差别，根据运行结果和波形来分析该基带传输系统的性能及信道对信号传输的影响。在课程设计中，系统开发平台为System View3.0，程序运行平台为Windows XP。设计中，分别调用软件中相应的框图来实现整个基带传输系统的构建。程序经过运行调试，实现了预定的设计目标。
关键词基带传输系统；眼图；System View3.0
1引言
如果把调制与解调过程看作广义信道的一部分，那么任何数字通信系统均可等效为数字信号基带传输系统。本课程设计是利用仿真软件来实现信号的基带传输。
1.1课程设计目的
本课程设计是把模拟信号经过信源编码得到的信号变为数字基带信号，将这种信号经过码型变换，不经过调制，直接送到信道传输，从而进行数字信号的基带传输，并分析该过程的正确性及信道对信号传输的影响。通过这次课程设计，我更进一步掌握了基带传输的相关仿真原理以及通过无失真传输条件和眼图来判断信号质量，独立思考和独立解决问题的能力得到了很大的提高。
1.2课程设计要求
(1) 熟悉System View系统，并在掌握信号基带传输原理的基础上，构造一个简单示意性基带传输系统。
（2）观测接收输入和滤波输出的时域波形，观测接收滤波器输出的眼图。根据运行结果和波形来分析该基带传输系统的性能及信道对信号传输的影响。
（3）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设
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通信原理课程设计
基于Systemview的
PCM时分复用多路系统设计
课程设计题目：
基于Systemview的PCM时分复用多路系统设计课程设计内容与要求：
（1）基于Systemview软件实现；
（2）实现单路话音信号的抽样、压缩、均匀量化与编码得到PCM信号；
（3）实现多路PCM信号的时分复用；
（4）实现接收端的分接与译码；
（5）考虑实现位同步电路；
（6）观察输出信号的眼图，得出误码率-信噪比曲线；（7）分别选择不同特性信道时考察误码率-信噪比曲线。
一、设计目的
通过通信原理实验箱或者Systemview软件仿真进一步深化通信原理课程知识，培养学生的专业素质，提高其利用通信原理知识处理通信系统问题的能力，为今后专业课程的学习、毕业设计打下良好的基础。通过必要的工程设计、初步的科学研究方法训练和实践锻练，增强分析问题和解决问题的能力，了解通信系统的新发展。
二．设计原理
1 .PCM实验原理
脉冲编码调制是把模拟信号数字化传输的基本方法之一，它通过抽样、量化和编码，把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号，然后在信道中进行传输。接收机将收到的数字信号经再生、译码、平滑后恢复出原始的模拟信号。PCM系统的组成如图1-1所示。
话音信号先经过防混叠低通滤波器，得到限带信号（300Hz～3400Hz），进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码，转换成二进制码。
(a) 抽样
所谓抽样，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。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。(b) 量化
从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。由于均匀量化存在的主要缺点是：无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。
因此，当信号()
m t较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔v∆也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是μ压缩律和A压缩律。PCM编码方式采用的也是A压缩律。
c) 编码
所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。
在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分
为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。仿真时将PCM 编译码器分为编码器和译码器模块分别实现。
2 .时分复用原理
时分复用就是将抽样周期分成若干个时隙，各路信号的抽样值编码按一定的顺序占用某一时隙，用一个信道传输多路数字信号，既一个物理信道分为多个逻辑信道。
3．System View软件
System View 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，System View 在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。
System View是美国ELANIX公司推出的，基于Windows 环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)描述程序。利用System View，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统，因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计
和仿真。用户在进行系统设计时，只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。
三．设计过程
任务：
（1）基于Systemview软件实现；
（2）实现单路话音信号的抽样、压缩、均匀量化与编码得到PCM信号；
1.信号源子系统的组成：由三个幅度相同、频率不同的正弦
信号（图符7、8、9）合成，如下图所示:
2. PCM编码器模块
PCM编码器模块主要由信号源（图符7）、低通滤波器（图符15）、瞬时压缩器（图符16）、A/D转换器（图符8）、
并/串转换器（图符10）、输出端子构成（图符9），实现模型如下图所示:
信源信号经过 PCM 编码器低通滤波器（图符15）完成信号频带过滤，由于PCM量化采用非均匀量化，还要使用瞬时压缩器实现A律压缩后再进行均匀量化，A/D转换器（图符8）完成采样及量化，由于A/D转换器的输出是并行数据，必须通过数据选择器（图符10）完成并/串转换成串行数据，最后通过图符（9）输出PCM编码信号。
3. PCM编码器组件功能实现
（1）低通滤波器：为实现信号的语音频率特性，考虑到滤波器在通带和阻带之间的过渡，采用了低通滤波器，而没有设计带通滤波器。为实现信号在 300Hz－3400Hz的语音频带内，在这里采用了一个阶数为3阶的切比雪夫滤波器，其具有在通带内等波