基于某SystemviewPCM时分复用多路系统设计
基于SystemView平台PCM系统仿真与分析
接 受 。Ｓ ｓ ｍＶｅ 具 有 良好 Nhomakorabea的 交 互 界 面 ，通 过 分 析 窗 口 ｙｔ ｉ ｅ ｗ
传 输 。这 时在 系 统 的发 送 端应 该 有 一个 Ａ ＤＣ装 置 ， 而 在 接 收 端 需 要 一 个 Ｄ Ｃ装 置 ｎ Ａ １ 。 Ｐ Ｍ 主 要 包 括 抽 样 、量 化 与 编 码 三 个 过 程 。 在 整 个 Ｃ
Ｐ Ｍ 系统 中 ，重建 信号 的失 真主要 来源 于量 化 以及 信 道 Ｃ 传 输误 码 。通 常 ，用信 号与 量化 噪声 的功 率 比 ，即信 噪
比 ＳＮ 来 表 示 。 国 际 电 报 电 话 咨 询 委 员 会 （Ｔ — ／ ＩＵ Ｔ）详 细 规 定 了 它 的 指 标 ，还 规 定 比 特 率 为 ６ ｋ／，使 用 Ａ 律 ４ ｂｓ 或 律 编 码 律 。
第２ ４卷 第 １期
２ １年 １ 月 ０１
Ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔ Ｉ ｎ ｖ ｔ ｎｏ ｃ ｉｅｙ ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌＰ ｏ ｕ ｔ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ＆ ｎ ｏ ａｉ ｆＭａ ｈｎ ｒ ｏ ｌｃｒ ａ ｒ ｄ ｃｓ ｉ
机 电产 品 开崖 与 新
Ｖｏ．４。 １ １ ２ Ｎｏ． Ｊａ ．２ ｎ ．０１ １
文 章编 号 ：１０ — ６３ （０ １ ０ ２ ６７ ２ １ ）０１ １３ ０ —２—３
通信原理课程设计---基于Sysyemview的PCM时分复用多路系统设计
通信原理课程设计学院: 信息科学与工程学院班级: 通信0903姓名:学号:指导老师：课程设计任务书课程设计题目：基于Sysyemview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。
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。
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。
在现代交换机之间往往采用数字中继传输方式，将多路信号复接为一个基群，如我国采用的E制：基群传输数率为2048Kb/s。
时分复用设备主要由复接器和分接器组成，示意图见图6，其中复接器完成时分复用功能，复接器完成解时分复用功能。
基于Systemview软件实现的一种设计时分复用实现3．仿真结果通过输入输出的时域观测窗口，我们得到仿真结果（见图11），经过PCM编码后时分复用传输再经过解时分复用PCM译码后的信号与原始语音信号对比，波形失真小，但是有一定的延迟。
基于Systemview的PCM时分复用多路系统的课程设计祥解
通信原理课程设计学院: 信息科学与工程学院班级: 通信11级姓名:学号:指导老师：济南大学2013年 12月 25 日通信原理课程设计一、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、设计内容基于Systemview的PCM时分复用多路系统设计要求：（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。
三、设计内容1、SystemView是一种电子仿真工具。
它是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计和仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理，滤波器设计，直到复杂的通信系统等不同层次的设计，仿真要求。
此外SystemView具有良好的交互界面，简单易学，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程。
本文主要阐述了如何利用SystemView设计PCM时分复用多路系统。
通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。
此外该软件支持外部数据的输入和输出，支持用户自己编写代码(C/C＋＋)，兼容Matlab软件。
同时，提供了与硬件设计工具的接口，给使用者提供了很大的便利。
2、PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写，是数字通信的编码方式之一。
模拟信号数字化必须经过三个过程，即抽样、量化和编码，PCM 编码的主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间根据抽样定理进行抽样,使其离散化,同时将抽样值按四舍五入取整量化,同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值，以实现由模拟向数字的转换。
pcm时分多路复用通信系统收段低通滤波器用于重建原始信号
pcm时分多路复用通信系统收段低通滤波器用于重建原始信号1.引言概述部分的内容可以包括对PCM时分多路复用通信系统以及收段低通滤波器用于重建原始信号的简要介绍。
1.1 概述PCM时分多路复用通信系统是一种常用的数字通信系统，它通过对待发送的原始信号进行采样和量化，并利用时分复用技术将多路信号分时并行传输，以实现高效的数据传输和通信。
在PCM系统中，原始信号被采样为一系列脉冲编码调制（PCM）样本，这些采样样本代表了原始信号的离散数值。
为了还原原始信号，接收端需要进行解调和重建。
收段低通滤波器是用于接收端的重建过程中的一个重要模块。
它的主要作用是滤除传输过程中可能引入的噪声和失真，保持原始信号的完整性和准确性。
本文将探讨如何利用收段低通滤波器来重建原始信号，并分析其在PCM时分多路复用通信系统中的应用。
通过研究和实验，我们将验证收段低通滤波器在提高系统性能和信号质量方面的效果，为进一步优化通信系统提供了有价值的参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行讨论：第一部分为引言部分，介绍了pcm时分多路复用通信系统以及收段低通滤波器的重要性和应用。
在引言的概述中，阐述了pcm时分多路复用通信系统的基本原理和工作原理。
随后，介绍了本文的目的，即通过收段低通滤波器来重建原始信号。
接下来，本文将进入正文部分。
第二部分为正文部分，将详细探讨pcm时分多路复用通信系统和收段低通滤波器的原理和应用。
在2.1节，将介绍pcm时分多路复用通信系统的基本原理和工作流程，以及其在通信领域的应用。
在2.2节中，将详细介绍收段低通滤波器的工作原理和作用，以及其在重建原始信号中的应用。
通过对这两部分的论述，读者将了解到pcm时分多路复用通信系统和收段低通滤波器的相关知识和技术。
第三部分为结论部分，对本文进行总结和展望。
在3.1节中，将对本文讨论的内容进行总结，概括出论文的主要观点和结论。
在3.2节中，将展望未来对于pcm时分多路复用通信系统和收段低通滤波器的研究方向和应用前景，为读者提供一个未来发展的思路。
通信原理课程设计基于systemview的多进制数字调制系统的仿真毕业论文
基于systemview的多进制数字调制系统的仿真目录绪论错误!未定义书签。
第一章Systemview软件简介错误!未定义书签。
1.1S YSTEMVIEW软件特点错误!未定义书签。
1.2使用S YSTEMVIEW进行系统仿真的步骤错误!未定义书签。
1.3S YSTEM V IEW的工具栏错误!未定义书签。
1.4S YSTEM V IEW的图标库5第二章多进制振幅键控（MASK）系统的设计错误!未定义书签。
2.1多进制振幅键控（4ASK）的调制与解调错误!未定义书签。
2.1.1多进制振幅键控（4ASK）的调制解调原理错误!未定义书签。
2.24ASK的调制解调仿真设计错误!未定义书签。
2.34ASK的仿真结果和分析错误!未定义书签。
第三章 MFSK仿真系统的设计错误!未定义书签。
2.1多进制移频键控（MFSK）的调制与解调错误!未定义书签。
2.1.1MFSK的调制解调原理错误!未定义书签。
2.2MFSK的调制解调仿真设计错误!未定义书签。
2.3仿真结果分析错误!未定义书签。
第四章MPSK仿真系统的设计163.1多进制相移键控（MPSK）的调制与解调163.2MFSK的调制解调仿真设计错误!未定义书签。
3.3仿真结果分析结束语错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
辞错误!未定义书签。
绪论数字通信系统,按调制方式可以分为基带传输和带通传输。
数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率（如0～6M）低频段，因而在很多实际的通信（如无线信道）中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输、载波传输。
所谓调制，是用基带信号对载波波形的某参量进行控制，使该参量随基带信号的规律变化从而携带消息。
对数字信号进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。
和模拟调制不同的是，由于数字基带信号具有离散取值的特点，所以调制后的载波参量只有有限的几个数值，因而数字调制在实现的过程中常采用键控的方法，就像用数字信息去控制开关一样，从几个不同参量的独立振荡源中选参量，由此产生的三种基本调制方式分别称为振幅键控（ASK,Amplitude-Shift keying）、移频键控（FSK,Frequency-Shift keying）和移相键(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相键（DPSK,DifferentPhase-Shift keying）。
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。
PCM通信系统的主要优点有：传输性能比较稳定、远距离信号再生中继时噪声不会出现累积、抗干扰性能力强，而且还可以使用保密编码、纠错编码和压缩编码等来提高系统的可靠性、保密性、有效性等。
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RadixFFT、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，例如：混合器、放大器和功率分配器等。
3. 扩展用户库扩展的用户库包括有扩展通信库2、IS95/CDMA 、数字视频广播DVB等。
通信库2: 扩展的通信库2主要对原来的通信库加了时分复用、OFDM调制解调 、QAM 编码与调制解调、卷积码收缩编解码、GOLD 码以及各种衰落信道等功能。
4.5版中，通信库2已被合并到基本通信库中。
基于“时分+频分”复用技术的双向多义性路径识别系统的设计
• 201•随着全国高速公路网的不断延伸、加密，逐渐出现了多重嵌套的多义性路径情况，多数省份基于RFID技术的单向多义性路径识别系统不再能满足社会的需求，交通领域的相关部门和广大驾驶员迫切需要一个新的系统能够提供更多的应用功能，能够实时提供通行车辆的数据、道路车辆的流量信息，让车主随时了解道路的拥堵情况，帮助车主决策车行线路，提供车辆行使路径，帮助了解跟踪车辆行驶轨迹等。
因此基于“时分+频分”复用技术的双向多义性路径识别系统能在解决路径识别的同时，能提供实时交通信息量采集和统计，为高速公路交通信息智能化、公开化提供数据支撑，进而可为大众提供众多的社会服务。
1 系统概述所谓双向多义性路径识别系统，是相对于单向系统而言，单向系统只是单向的搜索和接收路侧标识单元广播的路径信息并存储，不做对路侧标识单元做任何反馈，所以路侧标识单元无法完成对车载单元数据信息的实时采集。
而双向系统指车载单元与路侧标识单元进行433MHz无线通信的时候，除了搜索、接收路侧标识单元下发的标识信息并存储外，同时还会将携带自身唯一ID号的反馈信息上传到路侧标识单元一端，完成该环节的双向数据交易，所以路侧标识单元可以实时采集通行车辆的数据信息，完成交通信息量的采集与统计。
基于“时分+频分”复用技术，结合了时分复用和频分复用（冯升，基于E1接口的远程视频监控系统在铁路TMIS网络中的应用：华北电力大学，2006；霍云，漫谈各种复用技术：有线电视技术，2004）两项技术的优势，克服单一使用某一技术路线时候存在的不足，目的在于提供一种基于“时分+频分”复用技术的双向多义性路径识别系统，这种多义性路径识别系统，克服了频分复用技术带来的谐波信号淹没车载单元上传信号的缺点，克服了时分复用技术带来的标识成功率下降和车载单元功耗增加的缺点，克服了相邻基站同频干扰问题，实现了单、双向标识系统的相互兼容，保证了系统的高标识成功率和低功耗长寿命，达到了双向多义性路径标识系统的实用目的。
基于SystemviewPCM时分复用多路系统设计
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根底。
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，了解通信系统的新开展。
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根本方法之一，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，然后在信道中进展传输。
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〕，进展脉冲抽样，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〞方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，就是对模拟信号进展周期性扫描，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。
pcm编码时分复用课程设计
pcm编码时分复用课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PCM编码的基本原理，掌握其采样、量化和编码的过程。
2. 学生能了解时分复用的概念，掌握其在通信系统中的应用。
3. 学生能运用所学知识分析PCM编码时分复用在实际通信系统中的作用。
技能目标：1. 学生能运用PCM编码方法对模拟信号进行数字化处理。
2. 学生能通过时分复用技术实现多路信号的传输与解复用。
3. 学生能运用相关软件或工具进行PCM编码时分复用的模拟与测试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对通信技术的兴趣，提高对信息科学领域的认识。
2. 学生培养团队协作意识，提高沟通与表达能力。
3. 学生认识到通信技术在现代社会中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子信息类学科的基础课程，旨在帮助学生掌握PCM编码和时分复用技术的基本原理和应用。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理和数学基础，对通信技术有一定了解。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际通信系统，为后续相关课程打下坚实基础。
教学过程中，注重激发学生的学习兴趣，培养其科学精神和创新意识。
二、教学内容1. PCM编码原理- 采样定理与信号重建- 量化原理与量化误差- 编码方法及其在通信系统中的应用2. 时分复用技术- 时分复用的基本概念- 多路信号时分复用的实现方法- 时分复用在通信系统中的应用案例分析3. PCM编码与时分复用的结合- PCM编码在时分复用中的应用原理- PCM时分复用系统的构建与性能分析- PCM时分复用在现代通信系统中的实例教学大纲：第一周：PCM编码原理学习，包括采样定理、量化原理和编码方法。
第二周：时分复用技术学习，重点掌握时分复用的基本概念和实现方法。
第三周：结合教材案例分析，深入理解PCM编码与时分复用的结合。
第四周：实践操作，运用软件或工具进行PCM编码时分复用的模拟与测试。
PCM系统时分多路复用
电话通信系统
一、语音信号的数字化变换
语音信号经PCM通信系统变成数字信号 1.语音信号的抽样速率为8KHz 2.语音信号的量化采用A率非均匀量化 3.语音信号的编码采用8位折叠二进制编码---在用户电路中实现 4.多路语音信号常用TDM方式进行复用
* 30/32路PCM系统的帧结构
32时隙，256bit，125us
（二）语音信号的数字化
1. 抽样：遵循抽样定理，将时间上的连续变为离散（PAM） * 抽样定理：fs(抽样速率) ≥ 2fm(信号最高频率） 语音信号：300-3400Hz fs ≥ 6800Hz 取 8000Hz 周期T = 1/8000 = 125us
思考：一信号频率范围2Hz –5KHz，若对此信号抽样， 求抽样速率和周期。
三阶高密度双极性码（HDB3）
是AMI码改进型，克服了连“0”码多时丢失定时信息的缺点，是CCITT推 荐使用的码型之一。
编码规则： 1. 先编成AMI码，检查代码连“0” 情况，若连“0”数< 4个，编码完毕 2. 若连“0”数≥ 4个
①代码中的“1”称为信码B，并用B+、B-表示 ②将连“0”按4个分组，将“0000”用“000V”取代，
模 拟 信 号
3.7
2.7
PAM
0.3
-0.3 -1.8
-2.6
2. 量化：用有限个电平来表示抽样信号，变幅度上的连续为离散
3.7 4 2.7 3
0.3 0
-0.3 0
-1.8 -2
-2.6 -3
* 均匀量化：将输入信号的取值按等距离分割，四舍五入法 * 量化误差：由量化引起的误差
* 非均匀量化：根据信号的不同区间来确定量化间隔 * 压缩与扩张技术
基于Systemview的PCM时分复用多路系统设计
通信原理课程设计学院: 信息学院班级: 通信0902 姓名: 范浩学号: 20091221060指导老师：魏长智济南大学2011年12月30日课程设计任务书课程设计题目：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。
第1章绪论1.1 研究背景SystemView是一种电子仿真工具。
它是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计和仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理，滤波器设计，直到复杂的通信系统等不同层次的设计，仿真要求。
此外SystemView具有良好的交互界面，简单易学，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程。
本文主要阐述了如何利用S ystemView 设计PCM时分复用多路系统。
通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。
此外该软件支持外部数据的输入和输出，支持用户自己编写代码(C/C＋＋)，兼容Matlab软件。
同时，提供了与硬件设计工具的接口，给使用者提供了很大的便利。
1.2 PCM 简介PCM脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写，是数字通信的编码方式之一。
模拟信号数字化必须经过三个过程，即抽样、量化和编码，PCM编码的主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间根据抽样定理进行抽样,使其离散化,同时将抽样值按四舍五入取整量化,同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值，以实现由模拟向数字的转换。
1. 抽样(Samping)，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，抽样必须遵循奈奎斯特抽样定理。
基于System View 的脉冲编码调制(PCM)系统设计与仿真
目录摘要............................................... 错误！未定义书签。
第1章绪论........................................ 错误！未定义书签。
1.1 引言........................................ 错误！未定义书签。
1.2 PCM简介.................................... 错误！未定义书签。
1.3 System View 软件的简介...................... 错误！未定义书签。
1.3.1 System View软件中重要元件简介 ......................错误！未定义书签。
第2章PCM编码系统介绍....................................... 错误！未定义书签。
2.1 信号源子系统的组成.......................... 错误！未定义书签。
2.2 PCM编码器模块.............................. 错误！未定义书签。
2.2.1 PCM编码器组件功能实现................. 错误！未定义书签。
2.3 PCM译码器模块............................. 错误！未定义书签。
第3章系统仿真.................................... 错误！未定义书签。
3.1 系统仿真模型................................ 错误！未定义书签。
3.2 系统仿真波形................................ 错误！未定义书签。
第4章设计过程解决的问题.......................... 错误！未定义书签。
第5章设计结束后心得体会.......................... 错误！未定义书签。
4.时分多路复用PCM_标准实验报告
实验十三时分多路复用PCM实验【实验内容】1．脉冲编码调制（PCM）及系统实验2．PCM编码时分多路复用时序分析实验【实验目的】1．加深对PCM编码过程的理解。
2．掌握时分多路复用的工作过程。
3．了解PCM系统的工作过程。
【实验环境】1．分组实验：两人一组或单人2．设备：通信实验箱，数字存储示波器【实验原理】1.PCM基本工作原理脉冲编码调制（PCM）是把一个时间连续、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后在信道中传输。
脉冲编码调制包括三个步骤，对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化、编码的过程。
抽样：要使模拟信号数字化并实现时分多路复用，首先要在时间上对模拟信号进行离散化处理，这一过程叫抽样。
所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T，抽取话音信号的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列。
抽样后的样值序列在时间上是离散的，可进行时分多路复用，也可将各个抽样值经过量化、编码变换成二进制数字信号。
量化：抽样把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信号，但脉冲的幅度仍然是模拟的，还必须进行离散化处理，才能最终用数码来表示。
这就要对幅值进行舍零取整的处理，这个过程称为量化。
量化有均匀量化和非均匀量化。
采用均匀间隔量化级进行量化的方法称为均匀量化或线性量化，这种量化方式会造成大信号时信噪比有余而小信号时信噪比不足的缺点。
如果使小信号时量化级间宽度小些，而大信号时量化级间宽度大些，就可以使小信号时和大信号时的信噪比趋于一致。
这种非均匀量化级的安排称为非均匀量化或非线性量化。
目前国际上普遍采用容易实现的A律13折线压扩特性和μ律15折线的压扩特性。
我国规定采用A律13折线压扩特性。
采用13折线压扩特性后小信号时量化信噪比的改善量可达24dB，而这是靠牺牲大信号量化信噪比(亏损12dB)换来的。
A律和μ律的压扩特性如下图所示:编码：抽样、量化后的信号还不是数字信号，需要把它转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。
基于LABVIEW的时分复用系统设计
基于LABVIEW的时分复用系统设计
张建平
【期刊名称】《工业技术与职业教育》
【年(卷),期】2016(014)003
【摘要】利用LabVIEW软件,完成了模拟信号的数字传输系统——时分复用系统的设计.时分复用系统在同一信道中传输3路不同信号并在接收端恢复出3路原始信号,提高信道利用率,充分利用信道资源.本设计的仿真过程可以很容易地推广到其他的通信系统仿真,从而加深了对各种通信过程的原理认识.
【总页数】4页(P4-6,21)
【作者】张建平
【作者单位】重庆科创职业学院,重庆 402160
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.3
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【管理精品】时分多路复用及PCM3032路系统
(4)
同步捕捉方式是指系统失步时 由失步指令控制调整的方式，比较
a.逐步移位捕捉方式 b.复位式同步方式
图3.8 复位式同步方式原理图
第二节 PCM30/32路系统
一、 PCM30/32路系统帧结构
把与许多路有关的信令信息，以及诸 如网路管理所需的其它信息，借助于位置 码在单一信令信道上传输的方式称为共路 信令。在话路内或在固定附属于该话路的 信令信道内，传输该路所需的各种信令的 方式称为随路信令。
图3.12 由晶体震荡器组成的时钟脉冲发生器
（2）
位脉冲用于编码、解码以及产生路脉 冲、帧同步码和标志信号码等。
（3）
路脉冲是用于各话路信号的抽样和分 路以及TS0、TS16路时隙脉冲的形成等。
（４）
TS0路时隙脉冲用来传送帧同步码； TS16路时隙脉冲用来传送标志信号码。TS0、 TS16路时隙脉冲的重复频率为８kHz，脉宽 为８比特，0.488μs×8=3.91μs。
位时隙：1位码占用的时间 （tB=tC/l）。
三、 时分多路复用系统
中的位同步
数字通信的同步是指收发两端 的设备在指定的时间协调一致地工作， 也称为定时。
位同步就是码元同步。
所谓时钟同步是使收端的时钟 频率与发端的时钟频率相同。
四、 时分多路复用系统
中的帧同步
1. 帧同步的概念
帧同步的目地是要求收端与发端 相应的话路在时间上要对准，就是要 从收到的信码流中分辨出哪8位是一个 样值的码字，以便正确地解码；还要 能分辨出这8位码是哪一个话路的，以 便正确分路。
（1） 同步性能稳定，具有一定
（2） （3） （4） 构成系统的电路简单。
(1) 帧同步码的选择 (2)
所谓帧同步码插入的方式是指在发送 端同步码是怎样与信息码合成的。通常有
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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
纹、阻带内单调的特性。
（2）瞬时压缩器：瞬时压缩器采用A律压缩，注意在译码时扩张器也应采用A律解压。
对比压缩前后时域信号，明显看到对数压缩时小信号明显放大，而大信号被压缩，从而提高了小信号的信噪比，这样可以使用较少位数的量化满足语音传输的需要。
（3）A/D 转换器：完成经过瞬时压缩后信号时间及幅度的离散，通常认为语音的频带在300Hz－3400Hz，根据低通采样定理，采样频率应大于信号最高频率两倍以上，在这里A/D的采样频率为8Hz即可满足，均匀量化电平数为256级量化，编码用8bit表示，其中第一位为极性表示，这样产生了64kbit/s的语音压缩编码。
（4）数据选择器：图符10为带使能端的8路数据选择器，与74151功能相同，在这里完成A/D转换后的数据的并/串转换，图符11、12、13为选择控制端，在这里控制轮流输出并行数据为串行数据。
通过数据选择器还可以实现码速转换功能。
4. PCM译码器模块
PCM译码器是实现PCM编码的逆系统。
PCM译码器模块主要由ADC出来的PCM数据输出端、D/A转换器、瞬时扩张器、低通滤波器构成。
实现模型如下图所示：
PCM译码器组件功能实现
（1）D/A转换器(图符1)：用来实现与A/D转换相反的过程，实现数字量转化为模拟量，从而达到译码最基本的要求，也就是最起码要有步骤。
（1）瞬时扩张器（图符8）：实现与瞬时压缩器相反的功能，由于采用 A 律压缩，扩张也必须采用A律瞬时扩张器。
（2）低通滤波器（图符3）：由于采样脉冲不可能是理想冲激函数会引入孔径失真，量化时也会带来量化噪声，及信号再生时引入的定时抖动失真，需要对再生信号进行幅度及相位的补偿，同时滤除高频分量，在这里使用与编码模块中相同的低通滤波器。
（3）寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。
一个触发器可以存储一位二级制代码，存放N位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。
移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并
行输入、串行输出，串行输入、并行输出，在这里是进行串行到并行的转换。
系统仿真模型如下图：
5.仿真结果
通过输入输出的时域观测窗口，我们得到仿真结果
（1）信号源的波形
（2）信号源经压缩后的波形
（3）PCM编码的波形
（4）PCM译码时经过D/A转化并用A律扩张后的输出波形
（5）译码后恢复源信号的输出波形
以上数据波形可以看出在PCM编码的过程中，译码输出的波形具有一定的延迟现象，其波形基本上不失真的在接收端得到恢复，传输的过程中实现了数字化的传输过程。
任务
（3）实现多路PCM信号的时分复用；
四．设计体会
通过这次设计，基本掌握了PCM编码的工作原理及PCM系统的工作过程，学会了使用仿真软件 Systemview，通过应用软件仿真来实现通信系统的设计，加强了动手能力和学业技能。
面对这样一个全新的软件，尤其还是英文版的，一开始真的无从下手，没办法只好自己动手慢慢摸索。