任务书、开题报告、文献综述和中期检查表

黄冈师范学院本科生毕业论文任务书、开题、文献综述和中期检查材料题目：PCM编译码研究学院：物理与电子信息学院专业班级：电子信息工程专业2009级01班学号： 200922240110学生姓名：王浩指导教师：谢伟完成日期：2013 年 5 月 1 日目录任务书 (1)开题报告书 (2)PCM编译概述 (4)中期检查表 (8)任务书___王浩___同学：经指导教师谢伟推荐和毕业论文（设计）领导小组审查，你将承担的毕业论文任务为PCM编译码研究。

为确保该课题的顺利开展，请你在承接任务后，严格按照《黄冈师范学院本科生毕业论文（设计）规范要求》和有关规定，制订科学合理的工作计划，认真实施，并虚心接受指导老师的指导、督促、检查，力争圆满完成你毕业论文（设计）任务，达到学士学位论文的各项要求。

物理与电子信息学院2012年11月2日开题报告书PCM编译概述班级电信0901 姓名王浩学号2009222401100 前言当今社会发展越来越迅速，人与人之间的信息传递也越来越快，这使得通信方面有了大力的发展，在通信技术上，层出不穷的想法和构思展现在我们的面前，而PCM的引入更是使得通信系统有了质的飞跃，这一概念为数字通信奠定了基础，60年代它开始应用于市内电话网以扩充容量，使已有音频电缆的大部分芯线的传输容量扩大24～48倍。

到70年代中、末期，各国相继把脉码调制成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、大容量传输系统。

80年代初，脉码调制已用于市话中继传输和大容量干线传输以及数字程控交换机，并在用户话机中采用。

不得不说，将模拟信号转换成数字信号最后还原成模拟信号是PCM的核心内容，而我们现在就利用MATLAB软件来模拟实现这一过程，让我们更加了解PCM编译码的内容，对未来的通信发展有着不可估量的作用。

1 PCM简介在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。

而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（Pulse-code modulation），即脉冲编码调制。

这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。

现在的数字传输系统都是采用脉码调制（Pulse-code modulation）体制。

脉冲编码调制可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M 到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。

特别适用于对数据传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。

2 PCM的发展史脉冲编码调制是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。

脉码调制的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD脉冲编码调制讨论会发布和推出的。

脉冲编码调制的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。

PCM脉码调制这项技术可以改善和提高的方面则越来越来小。

只是简单的增加PCM脉码调制比特率和采样率，不能根本的改善它的根本问题。

其原因是PCM的主要问题在于：20Hz-22.05kHz的频率通过（高端22.05kHz是由于CD44.1kHz的一半频率而确定）。

（2）在录音时采用多级或者串联抽选的数字滤波器（减低采样频率），在重放时采用多级的内插的数字滤波器（提高采样频率），为了控制小信号在编码时的失真，两者又都需要加入重复定量噪声。

这样就限制了PCM技术在音频还原时的保真度。

为了全面改善脉冲编码调制数字音频技术，获得更好的声音质量，就需要有新的技术来替换。

飞利浦和索尼公司再次联手，共同推出一种称为直接流数字编码技术DSD的格式，其记录媒体为超级音频CD即SACD，支持立体声和5.1环绕声。

DSD是PCM脉冲编码调制的进化版。

3 PCM原理脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation)在通信系统中完成将语音信号数字化功能。

是一种对模拟信号数字化的取样技术，将模拟信号变换为数字信号的编码方式，特别是对于音频信号。

PCM 对信号每秒钟取样 8000 次；每次取样为8个位，总共64kbps。

PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。

分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。

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 律方式。

4 MATLAB上编译程序实现PCM编译码过程知道了PCM编译码的原理，我们要想清晰了解整个过程的话，有很多软硬件可以实现，这里我们通过使用MATLAB软件编译程序来实现整个过程，使用MATLAB来实现这个过程的原因有很多。

首先，MATLAB是一款我们比较熟悉和掌握的软件，在大学这段时间我们很多实验课程都是使用MATLAB来编译程序模拟实现的，这使得我们能够熟练的编译各种功能函数。

其次，MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。

其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。

函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。

在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。

在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。

MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。

函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、最后，MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。

高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。

可用于科学计算和工程绘图。

新版本的MATLAB 对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。

同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。

另外新版本的MATLAB 还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。

而我们本次要实现的就是能通过图像来了解整个过程，MATLAB 上面能够很清晰的编译然后描绘出PCM的编译过程。

4 结论PCM编译码，简单说来就是对信号进行A/D和D/A两次转换，表面上好像没有什么，但PCM编译码是通信系统不可缺少的必要部分，可以说是核心部分，现如今的在通信事业上面，可以说数字通信已经成了主流部分，因此模拟信号如何转换成数字信号成了必不可少的关键，通过MATLAB软件来模拟实现PCM整个过程，我们能更加了解PCM，对于以后研究PCM编译码和运用它的作用有着很大的作用。

参考文献[1]樊昌信等. 通信原理（第6版）[M]. 国防工业出版社，2008.3，274-284[2]《现代通信原理》，曹志刚，钱亚生，清华大学出版社，1992,55-65[3]《现代通信原理与技术》，张辉，曹丽，西安电子科技大学出版社，2005,35-47[4]《数字通信(第三版) 》，(美)John G.Proakis，张力军等译，电子工业出版社，2001,45-66[5]《通信原理(第六版)同步辅导及习题全解》，王颖惠，牛丽英，水利水电出版社，2009,24-34[6]《通信原理—基于Matlab的计算机仿真》，郭文彬，桑林，北京邮电大学出版社，2006,55-66[7]《通信系统仿真》，冯育涛，国防工业出版社，2009,15-33[8]《通信原理实验与课程设计》，达新宇、孟繁茂、邱伟，北京邮电大学出版社，2005,55-70[9]John G. proakis等著, 刘树棠译. 现代通信系统(Matlab版)（第二版）[M], 电子工业出版社, 2006.9,43-57[10]Bernard Sklar著, 徐平平等译. 数字通信－基础与应用(第二版) [M], 电子工业出版社, 2004.11,77-86[11]孙屹. Matlab通信仿真开发手册[M], 国防工业出版社，2005.1,51-66[12]贾秋玲. Matlab系统仿真，分析与设计[M],西安：西安电子科技大学出版社，2000,41-57[13],张德丰等编著.MA TLAB通信工程仿真[M].机械工业出版社出版,2003,31-35[14]苏金明阮沈勇编著.MATLAB实用教程[M].电子工业出版社，2006,105-117[15]董霖编著.MATLAB使用详解[M].科学出版社,2005,13-47[16]王宏编著.MATLAB及其在信号处理中的应用[M].清华大学出社,2007,157-173[17]王钦生,毛京丽,朱彤编著.数字通信原理[M].北京邮电大学出社,2006,89-105[18]黄小虎,柳春锋编著.现代通信原理[M].北京理工大学出版社,2008,147-174[19]刘宏,刘波编著.MA TLAB高级编程[M].电子工业出版社,2008,13-37[20]于润伟,朱晓慧编著.MATLAB基础及应用[M].机械工业出版社2006,87-125中期检查表[2]: A、教师科研课题；B、教师题目；C、学生题目；D、其他。