增量调制仿真设计
SystemView通信系统仿真.·优选.
1引言随着信息的飞速发展,在当今社会,通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”。
通信技术也变得越来越重要,以致其在社会的生产和生活中起着越来与重要的作用。
同时,培养新世纪的技术人才也显得格外重要。
通信原理理论课程的学习使我们对通信系统有了初步的了解。
实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。
以基本的点对点通信为例,通信系统的组成,如图1-1所示。
图1-1通信系统的组成通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成。
一般发送端要有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制。
模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调制;数字调制常用的方法有2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制及2DPSK调制等。
经过调制不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。
调制方式往往决定着一个通信系统的性能。
本次课程设计主要对常见的模拟和数字调制解调、抽样定理、增量调制系统和数字基带传输系统进行设计与仿真分析。
通过Systemview仿真软件,可以实现这些通信系统的设计与仿真,并进一步对其进行性能分析,巩固通信原理所学过的知识。
随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂。
因此,在通信系统的设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。
为了使复杂的设计过程更加便捷高效,使得分析与设计所需的时间和费用降低,美国Elanix公司推出了基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件。
这款软件很好的解决了通信系统设计过程的效率较低的问题。
为了更好的掌握SystemView动态仿真软件,加深对理论知识的理解,学校专门安排了一周的通信原理课程设计,目的在于:1.学习SystemView仿真软件的基本使用方法;2.利用SystemView建立简单调制解调系统的仿真模型;3.利用计算机对系统进行分析,能够更直观的了解其系统的工作流程;4.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计调制是无线通信系统中的重要环节，主要用于在传输信号过程中对信号进行编码和解码，以实现信号的传输和接收。
MATLAB作为一种强大的数学仿真工具，可以方便地进行调制系统的仿真设计。
调制系统一般包括三个主要部分：调制器、信道和解调器。
调制器负责将发送信号进行编码，以适应信道传输的需求；信道主要是指无线信号在传输过程中的传播环境，会受到各种影响，如多径效应、噪声等；解调器对接收到的信号进行解码，恢复出原始信号。
在MATLAB中，可以利用其信号处理、通信和仿真工具箱来进行调制系统的仿真设计。
以下是一个基于MATLAB的调制系统的仿真设计流程：1.确定调制方式：首先确定要使用的调制方式，比如常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）、相位调制（PM）等。
根据需求选择合适的调制方式。
2.信号生成：使用MATLAB的信号处理工具箱生成原始信号。
可以选择不同的函数生成不同的信号，如正弦信号、方波信号、高斯脉冲等。
3.调制器设计：根据选择的调制方式，设计相应的调制器。
比如对于AM调制，可以通过将原始信号与载波进行乘法运算来实现；对于FM调制，可以通过改变载波频率的方式来实现。
在MATLAB中，可以使用相关函数来实现这些调制方式。
4.信号传输：将调制后的信号传输到信道中。
可以在仿真中模拟不同的信道情况，如加入噪声、多径效应等。
MATLAB提供了相关函数来模拟这些信道效应。
5.解调器设计：设计相应的解调器以恢复原始信号。
解调器的设计与调制器的设计相对应。
在MATLAB中，可以使用相关函数来实现解调器。
6.信号分析：对仿真结果进行分析。
可以通过绘制波形图、功率谱密度图等来观察信号在传输过程中的变化。
除了上述基本的仿真设计流程外，还可以在仿真过程中加入其他功能，如信号压缩、信号变换等。
MATLAB提供了大量的工具箱，可以方便地实现这些功能。
总之，基于MATLAB的调制系统仿真设计可以方便地模拟调制系统的工作过程，以及对不同信道效应的影响。
增量调制
增量调制工作原理增量调制简称ΔM或增量脉码调制方式（DM），它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。
1946年由法国工程师De Loraine提出，目的在于简化模拟信号的数字化方法。
主要在军事通信和卫星通信中广泛使用，有时也作为高速大规模集成电路中的A/D转换器使用。
它是一种把信号上一采样的样值作为预测值的单纯预测编码方式。
增量调制是预测编码中最简单的一种。
它将信号瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小编码。
因此量化只限于正和负两个电平，只用一比特传输一个样值。
如果差值是正的，就发“1”码，若差值为负就发“0”码。
因此数码“1”和“0”只是表示信号相对于前一时刻的增减，不代表信号的绝对值。
同样，在接收端，每收到一个“1”码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量阶。
每收到一个“0”码就下降一个量阶。
当收到连“1”码时，表示信号连续增长，当收到连“0”码时，表示信号连续下降。
译码器的输出再经过低通滤波器滤去高频量化噪声，从而恢复原信号，只要抽样频率足够高，量化阶距大小适当，收端恢复的信号与原信号非常接近，量化噪声可以很小。
增量调制与PCM比较有如下特点:在比特率较低时，增量调制的量化信噪比高于PCM；增量调制抗误码性能好，可用于比特误码率为10－2—10－3的信道，而PCM则要求10－4—10－6；增量调制通常采用单纯的比较器和积分器作编译码器（预测器），结构比PCM简单。
在ΔM中量化过程中存在斜率过载（量化）失真，主要是因为输入信号的斜率较大，调制器跟踪不上而产生的。
因为在ΔM中每个抽样间隔内只容许有一个量化电平的变化，所以当输入信号的斜率比抽样周期决定的固定斜率大时，量化阶的大小便跟不上输入信号的变化，因而产生斜率过载失真（或称为斜率过载噪声）。
ΔM的工作原理图与图9.14基本一致，只不过在调制端使用的量化器只有1比特输出，即Δ输出1或－1两个值。
ΔM,Δ-Σ与ADM增量调制系统的仿真比较分析
源 加低 通滤 波器 来 实 现 ， 符 号 ５的调 整 增 益 可 以改
图１ Ａ Ｍ 系 统 方 框
变 量化 阶 △ 的大小 ， 接 收 端 的解 调 器 直 接使 用 积 分
＊
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ３— ２ ６
作者简 介 ： 宋
锐（ １ ９ ７ ７一 ） ， 男， 湖 南娄底人 ， 张家 界航 空 工 业 职 业 技 术 学 院 讲 师 ， 主要 从 事 电路 与 系统 研 究 ．
第 ３ ４卷
第 ３期
吉首大学学报（ 自然科 学 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｊ ｉ ｓ ｈ ｏ ｕ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎａ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖｏ １ ．３ ４ Ｎｏ ．３
跟不 上信号 的变 化速率 ， 在 信号 平缓 的部 分又产 生 大量 的一般 量化 噪声 ， 效果 不理 想．
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计摘要：本文基于MATLAB平台，通过建立调制系统的仿真模型，实现了对调制系统的仿真设计。
首先对调制系统的基本原理进行了介绍，然后建立了调制系统的数学模型。
接着使用MATLAB对模型进行了仿真分析，包括调制信号的产生、载波信号的产生、调制信号与载波信号的混合调制、调制后的信号的传输等过程。
最后，通过仿真结果的分析，对调制系统的性能进行了评估，并提出了优化方案。
本文的研究对于调制系统的设计和优化具有一定的参考意义。
关键词：调制系统；MATLAB仿真；混合调制；性能评估；优化方案一、引言调制是无线通信中的一项基本技术，通过将信息信号与载波信号进行合成，使信息信号能够被传输到远距离的通信接收端。
调制系统是实现调制技术的关键，其性能直接影响到通信系统的可靠性和传输质量。
因此，对调制系统的研究和优化具有重要的意义。
二、调制系统的基本原理调制系统的基本原理是将信息信号经过调制器与载波信号进行混合调制，形成调制后的信号。
调制过程中，需要考虑到载波频率、调制信号幅度、调制信号频率等参数的选择。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
三、调制系统的数学模型调制系统的数学模型是根据调制原理建立的，一般可表示为：$s(t) = A_c \cdot (1 + m \cdot \cos(f_m \cdot t)) \cdot\cos(f_c \cdot t)$其中，$s(t)$表示调制后的信号，$A_c$为载波幅度，$m$为调制系数，$f_m$为调制信号频率，$f_c$为载波频率。
四、MATLAB仿真设计4.1调制信号的产生通过MATLAB生成调制信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。
4.2载波信号的产生通过MATLAB生成载波信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。
4.3调制信号与载波信号的混合调制将调制信号与载波信号进行混合调制，并将调制后的信号绘制出来，以便后续的仿真分析。
增量调制MATLAB仿真实验
增量调制(DM)实验一、实验目的（1）进一步掌握MATLAB的应用。
（2）进一步掌握计算机仿真方法。
（3）学会用MATLAB软件进行增量调制(DM)仿真实验。
二、实验原理增量调制是由PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方式，它是PCM的一种特例。
增量调制编码基本原理是指用一位编码，这一位码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量特性，即采用一位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还是减小，增大则输出“1”码，减小则输出“0”码。
输出的“1”，“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的绝对值。
增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。
在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。
收端译码器每收到一个1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶，而收到一个0码，译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。
增量调制(DM)是DPCM的一种简化形式。
在增量调制方式下,采用1比特量化器,即用1位二进制码传输样值的增量信息,预测器是n-1% ch6example13prog1.mTs=1e-3; %采样间隔t=0:Ts:20*Ts; %仿真时间序列x=sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t); %信号delta=0.4; %量化阶距D(1+length(t))=0; %预测器初始状态for k=1:length(t)e(k)=x(k)-D(k); %误差信号e_q(k)=delta*(2*(e(k)>=0)-1); %量化器输出D(k+1)=e_q(k)+D(k); %延迟器状态更新codeout(k)=(e_q(k)>0); %编码输出endsubplot(3,1,1);plot(t,x,'-o');axis([0 20*Ts,-2 2]);hold on;subplot(3,1,2);stairs(t,codeout);axis([0 20*Ts,-2 2]);%解码端Dr(1+length(t))=0; %解码端预测器初始状态for k=1:length(t)eq(k)=delta*(2*codeout(k)-1); %解码xr(k)=eq(k)+Dr(k);Dr(k+1)=xr(k); %延迟器状态更新endsubplot(3,1,3);stairs(t,xr);hold on; %解码输出subplot(3,1,3);plot(t,x); %原信号五、实验结果图二六、结果分析程序执行结果如图二所示。
systemview通信系统仿真 AM、DSBSSB调制解调 数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制
1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)3.2 DSB调制解调 (7)3.2.1 DSB调制解调原理 (7)3.2.2 DSB调制解调仿真设计及分析 (7)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)在当今信息社会，通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”，通信技术变得越来越重要，没有通信的人类社会将是不堪设想的。
通信按传统的理解就是信息的传递与交换。
一般来说，通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成，其系统组成如图1-1所示：（发送端） （接收端）图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制，模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
增量调制通信系统的System View仿真
中图分类号： ４３ ０ ５
文献标识码 ： 文章编号 ： ７ － ０３ ０ １ ６ ０６ —４ Ａ １ ４ ０ ３ （ １） －０ １０ ６ ２ ０
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｌａ Ｍ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ Ｃｏ ｉ ｌ ｔ・ ｆＤｅ ｔ ｄ ｌ ｔｏ ｍｍ ｕ ｉ ａ ｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｎ ｃ ｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｉ Ｂａ ｅ ｎ Ｓ ｓｅ Ｖｉ ｗ ｓ ｄ ｏ ｙ ｔ ｍ ｅ
●
７６０） ２ ０ ０
摘 要： 用 Ｓ ｓ ｍ ｉ 利 ｙｔ Ｖ ｅ ｅ ｗ对 增量调 制 通信 系统 的数 学模 型进行 了 实验仿 真 。 通过 对 比理 想信道 和 衰落信道 构成 的 两种 不 同通信 系统 的仿真 结果 ， 分析 了产 生误 差的原 因 ， 为通 信类
课 程 的 实践 教学提供 了参 考 。
ｅ ｅｅ ｃ ｏ ｒｃｉｌ ｔａ ｈ ｎ ｏ ｒｅ ｂ ｕ ｍ ｒｆｒｎ ｅｆｒｐａ ｔ ａ ｅ ｃ ｉｇｃ ｕ ｓ ｓａ ｏ ｔ ｏ ｕ ｉａｉｎ ｃ ｃ ｎｃ ｔ ． ｏ Ｋｅ ｒ ｓｄ ｌ ｄ ｌｔ ｎ Ｓ ｓｅ Ｖｉｗ；ｕ ｔ ａｉｎ ｅｒｒ ｈ ｎ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅｔ ｍｏ ｕａｉ ； ｙ ｔｍ ｅ ｑ ａ ｉ ｔ ｒｏ； ａ ｎ ｌ ａ ｏ ｎ ｚ ｏ ｃ
Ａｂ ｔａ ｔＴ ｅｍａｈ ｍａｉａ ｄ ｌ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｆｄ ｌ ｄ ｌｔ ｎ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｓ ｓ ｍ ｒ ｉ ｌｔｄｉ ｓｒ ｃ： ｈ ｔ ｅ ｔ ｌｍｏ ｅ ｐ ｒ ｎｓｏ ｅｔ ｍｏ ｕａｉ ｏ ｃ ｅ ｉ ａ ｏ ｎｃ ｔ ｙｔ ａｅｓｍｕａｅ ｎ ｏ ｅ Ｓ ｓｅ Ｖｉｗ ｙ ｔｍ ｅ ．Ｔ ｅ ｒ ａｏ ｆｅ＇ｒ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｉ ａ ａｙ ｅ ｙ ｃ ｎｒｓｉｇ ｗｉ ｉ ｌｔ ｎ ｒｓ ｌ ｆｔ ｈ ｅ ｓ ｎ ｏ ｒｏ ｒｄ ｃｉ ｓ ｎ ｌｚｄ ｂ ｏ ｔａｔ ｔ ｓｍｕａｉ ｅ ｕｔ ｏ ｗｏ ｒ ｏ ｎ ｈ ｏ ｓ
自适应增量调制ADM的实现与Matlab仿真
趋势 ， 而与样值本身的大小无关。 Ａ Ｍ与 Ｐ Ｍ编码方式相 比 有编译码设备简单 ， 比特 Ｃ 具 低 率时 的量化信噪 比高 ， 抗误码特性好 等优点 ， 在军事和工业部 门的专业通信网络中得到广泛应用 。
１１编码基本 思路 ． 增 量 调 制 的基 本 思 想 是
・
５ ・ ９
自适应增量调制 Ａ Ｍ 的实现 与 Ｍａｌｂ仿 真 Ｄ ｔ ａ
陶酤 ， 林财 兴 ， 何绪 兰
（ 上海大学 机 电工程与 自动化 学院， 上海 ２０７ ） ００２
摘要： 增量调制简称 △ Ｍ或 Ｄ ， Ｍ 它是继Ｐ Ｍ后出 ｃ 现的又一种模拟信号数字传输的方法 可看 成是ＤＰＭ的一个重暑特例 共罚 Ｃ 的在于简 化语音编码方式。考虑到提高信噪｝的关键就是在禾出 匕 现严重过载噪声的同时能让普通量化噪声减弱０ 因此本文暑取
／
／
（Ｃ ， Ｐ Ｍ）从调制 的观 点来看 ，Ｃ 就是 以模拟信 号为 调制信 ＰＭ 号， 对二进制脉冲序列进行载波调制 ， 从而改变脉冲序列中各
个码元的取值。虽然 Ｐ Ｍ可以增加信号传输时的抗干扰性， Ｃ
但是大大增加 了信号带宽 ， 例如语音传输系统 中 ， 的频率 声音
范围在 ０ｋ ｚ～ Ｈ ， 果 采 用 Ｐ Ｍ 编 码 ， 样 频 率 为 ８ Ｈ ４ｋ ｚ如 Ｃ 抽 ｋ ｚ每个抽样值用八位 码元表示 就需要 ６ Ｈ Ｈ， ４ｋ ｚ的带宽 。为
模拟信号 数字 传输 的方法 ， 看 成是 Ｄ Ｃ 的一 个 重要 特 可 ＰＭ
例 。其 目的在于简化语音编码 方式 。
Ａ Ｍ与 Ｐ Ｍ虽然都是用二进制代码去表示模拟信号的 Ｃ
增量调制系统的设计和仿真
1 Matlab软件简介1.1基本功能MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
1.2应用MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术、数字信号处理技术、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程等。
MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
附加的工具箱（单独提供的专用MATLAB 函数集）扩展了MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
1.3发展历程20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。
自适应增量调制ADM的实现与Matlab仿真
自适应增量调制ADM的实现与Matlab仿真自适应增量调制(ADM)是一种数字调制技术，它可以根据传输信号的带宽和信噪比等参数调整调制方式，从而提高信号传输质量。
本文将介绍ADM的实现和Matlab仿真。
实现ADM的步骤如下：1. 分析传输信号的特点，确定带宽和信噪比等参数。
2. 选择合适的调制方式，如BPSK、QPSK、8PSK等。
3. 根据当前传输信号的特点，调整调制方式，如改变调制符号数、交织深度等。
4. 将调制后的数字信号通过数字-模拟转换器(DAC)转换成模拟信号。
5. 经过滤波器过滤后，将模拟信号传输到接收端。
6. 在接收端，使用模拟-数字转换器(ADC)将模拟信号转换成数字信号。
7. 对数字信号进行解调，得到原始信号。
在Matlab中，ADM的仿真可以分为以下步骤：1. 生成一段随机数字信号，作为传输信号。
2. 对传输信号进行调制，生成调制后的数字信号。
3. 将数字信号通过仿真信道模型传输到接收端，模拟传输过程中的噪声、多径效应等。
4. 在接收端对数字信号进行解调，还原出原始信号。
5. 通过误码率等指标评估信号传输质量，并分析不同参数对传输质量的影响。
综上所述，ADM是一种自适应的数字调制技术，在数字通信中具有重要应用。
通过实现ADM和仿真，在数字通信领域，可以提高信号传输质量和传输效率。
数据分析是现代社会各个行业中重要的一环，包括商业、金融、医疗、科学研究等领域。
针对不同领域不同的数据，数据分析可以提供准确的信息和决策支持。
下面，我们以股票市场数据为例，进行数据分析。
首先，我们可以将历史股票价格和成交量等数据进行分析，得到该股票的图表。
通过对图表的分析，我们可以对该股票的走势和价格波动有更清晰的了解，进而制定投资策略。
例如，在股票价格处于下跌趋势时，可以选择买入该股票，等价格回升后再卖出，从而实现盈利。
其次，我们还可以通过数据分析，了解各行业、公司的市场占有率等情况，并在此基础上进行投资决策。
实验四 增量调制编译码的MATLAB仿真
实验四增量调制编译码的MATLAB仿真实验四增量调制编译码的matlab仿真实验四中增量调制编解码的Matlab仿真一、实验目的1.掌握使用MATLAB进行仿真的方法；2.了解增量调制编解码原理；3.了解自适应增量调制的原理。
二、实验仪器及软件计算机、MATLAB7 0软件三、实验原理Delta调制缩写δM或DM是继PCM之后的一种模拟信号数字传输方法，可以看作是DPCM的一个重要特例。
其目的是简化语音编码方法。
δm与pcm虽然都是用二进制代码去表示模拟信号的编码方式。
但是，在pcm中，代码表示样值本身的大小，所需码位数较多，从而导致编、译码设备复杂；而在δm中，它只用一位编码表示相邻样值的相对大小，从而反映出抽样时刻波形的变化趋势，与样值本身的大小无关。
1.简单增量调制编解码的基本思想为了说明这个概念，我们来看图4-1。
图中，m(t)代表时间连续变化的模拟信号，我们可以用一个时间间隔为δt，相邻幅度差为+σ或-σ的阶梯波形m’(t)来逼近它。
只要δt足够小，即抽样速率fs=1/δt足够高，且σ足够小，则阶梯波m’(t)可近似代替m(t)。
其中，σ为量化台阶，δt=ts为抽样间隔。
步进波M’（T）有两个特征：第一，在T区间的每个δ中，M’（T）的振幅保持不变；其次，相邻区间之间的振幅差不是+σ（向上一个量化阶），也就是-σ（向下一个量化阶）。
使用这两个特征，“1”代码和“0”代码分别表示M’（T）的上升或下降一个量化阶σ，然后M’（T）由二进制序列表示（参见图8-1水平轴下方的序列）。
因此，该序列还表示模拟信号M（T），并实现模数转换。
除了使用步进波M’（T）来近似M（T），另一种形式可以用来近似m（T）——图中虚线所示的斜波M1（T）。
斜波M1（T）也只有两个变化：根据斜率，σ/δT增加一个数量级，而根据斜率，σ/δT减少一个数量级。
二进制序列也可以通过使用“1”代码表示正斜率和“0”代码表示负斜率来获得。
增量调制(△M)的设计与分析
增量调制（△M）的设计与分析组员：1.增量调制简介增量调制简称ΔM或增量脉码调制方式（DM），它是继PCM后出现后的又一种模拟信号数字化的方法。
其目的在于简化语音编码方法。
△M用一位编码来表示相邻样值的相对大小，从而反映抽样时刻波形的变化趋势，而与样本值无关，故与其他调制方法相比相对较简单，且成本较低。
2.增量调制原理（1）.编码我们知道，一位二进制码只能代表两种状态，当然就不可能表示模拟信号的抽样值。
可是，用一位码却可以表示相邻抽样值的相对大小，而相邻抽样值的相对变化将能同样反映模拟信号的变化规律。
因此，采用一位二进制码去描述模拟信号是完全可能的。
图1 增量编码示意图图2 信号编码为了更能说明概念，我们结合图1解释。
图1中一个连续变化的模拟信号用一个阶梯波表示。
设每个阶梯的时间间隔为△t，当△t很小时，阶梯波就会无限逼近原来的模拟信号波形，我们将△t称为抽样间隔。
在抽样间隔△t无限接近于0时，我们就可以用它来表示原始信号。
在增量调制中，我们用1表示函数上升，用0表示下降，于是上图信号的编码如图2所示。
增量调制器的编码器部分一般由加法器，抽样判决器和积分器组成，如图所示：图3 增量调制器编码器部分(2).译码和编码相对应，译码时，译码器收到1码时上升一个量阶，收到0码时下降一个量阶，这样就把二进制代码经过译码后变为图1中的阶梯波。
增量调制译码器部分框图如下：图4 增量调制译码器部分3.设计与仿真（1）仿真电路图图5 仿真电路本次设计在一个电路图中同时采用了两种方式实现信号的调制与解调。
电路中，与示波器scope1相连的电路（即电路图上半部分）为采用simulink基本模块实现的调制解调电路。
与示波器scope2相连的电路（电路图下半部分）为采用DPCM解编码模块实现的电路。
在输入波形上采用了两个正弦波发生器分别产生两个不同波形进行叠加，这样的波形更具一般性。
输入波形如下：图6 输入信号（2）模块设置在增量调制部分，Relay模块作为量化器使用，其上下限阀值均设置为0，输出值分别设置为0.4和-0.4；Relay2作为编码器使用，上下限阀值亦均设为0，输出值设置为1和0；解码端Relay3模块作为解码器使用，上下限阀值均设为0.5，输出值分别为0.4和-0.4；单位延时器Unit Delay作为预测滤波器，初始状态均设置为零。
通信原理课程设计报告(增量调制通信系统)
武汉理工大学《数字通信系统课程设计》课程设计任务书学生姓名：吕义斌专业班级：电信1102班指导教师：吴巍工作单位：信息工程学院题目：△M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、△M码速率128KB，有线通信，语音信号无明显失真；2、对系统各个组成部分与模块进行设计，包括△M编译码电路，同步脉冲序列，低通滤波器等；3、对△M斜线、临界过载等进行误差分析，设计相应电路以检测上述现象；4、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 (3)1.增量调制原理 (4)2.增量调制的过载特性与编码的动态范围 (5)2.1 增量调制系统的量化误差 (5)2.2 过载特性 (6)2.3 动态范围 (7)3.增量调制的抗噪性能 (9)3.1 量化信噪比 (9)3.2 误码信噪比 (10)4. 增量调制系统模块电路设计分析 (10)4.1 加法器电路与限幅放大电路 (11)4.2 极性变换电路、积分器和射随器电路 (12)4.3 抽样脉冲发生器电路与定时判决器 (13)4.4 低通滤波器 (13)4.5 总体电路设计 (14)5.电路仿真及信号波形测量 (15)6. 实物制作 (17)7. 课程设计实践心得体会 (18)附录1. (19)附录2. (20)参考文献 (21)摘要增量调制简称，它是继PCM之后出现的又一种模拟信号数字化方法。
最早是由法国工程师De Loraine于1946年提出来的，其目的在于简化模拟信号的数字化方法。
在以后的三十多年间有了很大发展，特别是在军事和工业部门的专用通信网和卫星通信中得到广泛应用，不仅如此，近年来在高速超大规模集成电路中已被用作A/D转换器。
自适应增量调制的Matlab仿真实现及性能研究
由于 Ｄ 信号 是 按 台 阶来 量化 的 ， 而存 在 Ｍ 因 量化 噪声 。对 于任 何 给 定 的抽 样 速 率 ， 量 调 制 增 （ Ｍ） Ｄ 编码 器 的性 能都 会 受 到 两 种 量化 噪声 （ 也 叫失真 ）的影 响。一 种 是 过 载 量 化 噪声 （ 称 过 简 载 噪声 ） 它发 生在 模 拟 信 号斜 率 陡变 时 ， ， 由于 量
化 台阶是 固定 的 ， 而且 每秒 内台阶数 也是 确定 的 ，
量 化 阶的动 态范 围 和跟 踪 信 号 的 能力 ， 改善 了系 统性 能 ， 用 十 分 简单 的算法 就 能实 现 ３ 采 ２～ ４ ｋ／ 甚至是 １ｋ／ 的数据 率 ， 高 了数字 编码 ８ ｂｓ ６ｂｓ 提 的效率 和可靠性 。 目前 ，Ｄ 已广泛 应用 于 电视 ＡＭ 和语 音信 号 的编码 中 。
一种是过载量化噪声简称过载噪声它发生在模拟信号斜率陡变时由于量化台阶是固定的而且每秒内台阶数也是确定的因此阶梯电压波形就跟不上信号的变化形成了很大失真的阶梯电压波形这样的失真称为过载失真也称过载噪声
维普资讯
２０ ０ ８年 ６月
２ ４卷 第 ３
思茅 师范高 等专科 学 校学报
是 ３ ０—３ ０ ｚ 如 果 采 用 ２ ６个 量 化 电 平 ０ ００ Ｈ ， ５ （ ｂｔ 的线性 模数 转换 器 ， 抽样 频 率 为奈 奎 斯 ８ｉ） ｓ 且
个样 值 。这 样 ， 只需 要 较少 的量 化 电平 即可 得到
相 同的信号 质 量 ， 而节 省 了带 宽 。采 用 这 种技 从 术 的算 法 有 差分 编 码 调 制 （ Ｐ Ｍ） 其 基 本 思 想 ＤＣ ，
［ 摘
要 ］ 自适应增 量调 制（ Ｍ） 现代 语 音数 字化 的一种 常用方式 ， ＡＤ 是 是模数 转换 和压
(完整)简单增量调制
湖南工程学院课程设计课程名称通信原理课题名称简单△M增量调制专业电子信息工程班级电信1102班学号 201101030234 姓名易元圆指导教师熊卓烈2013年12月23日目录第一章总体设计思路 (1)1.1 设计要求 (1)1。
2 增量调制基本原理 (2)1.3 增量调制的设计原理和框图 (3)第二章单元电路设计 (4)2。
1 减法电路 (4)2。
2 误差放大电路................... 错误!未定义书签。
2。
3 限幅电路 (6)2.4 判决电路 (7)2。
5 单/双变换电路 (8)2。
6 积分电路 (7)2.7 射极放大电路 (8)第三章Systemview仿真与调试 (9)3。
1 Systemview简介 (9)3.1 仿真步骤 (9)3。
2 仿真结果 (10)第四章总电路图 (12)4.1总电路图 (12)第五章总结与体会 (13)参考文献 (14)第一章总体设计思路1.1 设计要求1.思路清晰，牢牢掌握增量调制原理,给出整体设计框图，画出整机原理图;2。
了解语音信号的△M编码过程，给出具体设计思路,画出单元电路,并进行电路原理的分析；3。
采用System View仿真软件对系统进行仿真，并调试出正确的仿真结果；1.2 增量调制基本原理增量调制(DM)可以看成是一种最简单的DPCM。
当DPCM系统中量化器的量化电平数取为2时，且预测器仍简单地是一个延迟时间为抽样时间间隔T的延迟线时，此DPCM系统就成为增量调制系统。
其原理方框图如图1-1所示：(a）编码器（b)译码器图1-1 增量调制原理框图增量调制或称增量编码，是将连续变化的模拟信号变成二进制数码的一种调制方法,它是用一位二进制数码来表示信号在此时刻的值相对于前一个取样时刻的值是增大还是减小.增大发“1”码，减小发“0”码。
在增量调制中，数码“1"和“0”只表示信号相对于前一时刻是增大还是减小,不代表信号的绝对值。
通信原理实验报告
实验一：标准调幅（AM ）系统电子c121班 姓名 学号一．实验目的1．学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
2．掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法。
3．研究信道噪声对调幅信号的影响。
二．实验原理1．调制幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。
普通的调幅广播就是它的典型应用。
幅度调制的基本原理是用基带信号（调制信号）控制高频载波的幅度，使其携带基带信号信息，从而实现信息的传输。
调制的基本作用是频谱搬移，其目的是进行频率变换，使信号能够有效的传输（辐射）或实现信道的多路复用。
根据频谱特性的不同，通常可将调幅分为标准调幅（AM ），抑制载波双边带调幅（DSB ），单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）等。
2．调制信号的实现方法设f （t ）为调制信号，高频载波为C （t ）=A 0cos （ω0t ＋θ0）（1）标准调幅AM 信号可以表示为：S AM （t ）=［A 0＋f （t ）］cos （ω0t ＋θ0）已调信号的频谱为（设θ。
＝0）S AM （ω）=πA o ［δ（ω-ωo ）＋δ（ω＋ω0）］＋1／2［F （ω-ωo ）＋F （ω＋ωo ）］标准调幅的数学模型如图1-1所示。
图1-l 标准调幅的数学模型（2）抑制载波双边带调幅DSB 信号可以表示为： S DSB （t ）＝f （t ）cos （ω0t ＋θ0）已调信号的频谱为S DSB （ω）= 1／2［F （ω-ω0）＋F （ω＋ω0）］ （设θ0＝0） 抑制载波双边带调幅的数学模型如图1-4所示。
图1-4 抑制载波双边带调幅的数学模型3）单边带调制00000)cos(ω0t +θ0）SSB 信号可以表示为：S SSB （t ） = f （t ）cos ω0t ± f ＾（t ）sin ω0t已调信号的频谱为S SSB （ω） ＝ l ／2［F （ω-ω0）＋F （ω＋ω0）］H SSB （ω）SSB 的数学模型如图41－7所示。
增量调制器
湖南工程学院课程设计任务书课程名称通信原理题目简单△M增量调制器设计专业班级电子科学技术0801学生姓名荀鸿鹏学号200801180127 指导老师熊卓列审批任务书下达日期 2011年11月28日设计完成日期 2011年12月09日设计内容与设计要求一、设计内容1、本地译码电路2、相加电路，3、误差信号放大器3、限幅放大电路，4、定时判决电路，5、时钟源产生电路二、总体要求1、思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；2、给出具体设计思路，画出单元电路，并进行电路设计中相关元件值的计算；3、用仿真软件对系统进行仿真，验证设计结果，并将其打印出图纸；4、编写设计说明书；5、说明书和所有图纸要求用计算机打印。
三、具体电路指标要求1、输入信号: 0.3K-3.4K语音信号(测评信号1K单频正弦信号)2、输出信号振幅：高电平时3V，低电平时0.3V3、时钟源输出频率:115.2KHZ四、给定条件1、+V CC=12V，V EE=-12V2、主要器件：各类三极管、电阻、电容，触发器、与非门。
主要设计条件1、提供通信实验箱一台；2、提供直流电源一台；4、其它相关仪器若干；3、必要的元器件和导线等；4、计算机。
说明书格式1、课程设计封面；2、任务书；3、说明书目录；4、设计总体思路，基本原理和框图；5、单元电路设计；6、系统仿真结果；7、调试步骤；8、总结与体会；9、附录；10、参考文献；11、整机原理图。
进度安排十四周星期一上午：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；十四周星期一下午~星期五：查找资料，确定总体设计方案；单元电路设计，画出整机原理图草图。
十五周星期一上午~星期三下午：在相关实验室用相关软件进行系统仿真，打印出图纸，书写设计报告；十五周星期四：书写设计报告；十五周星期五：答辩。
参考文献1. 樊昌信主编.，《通信原理》，电子工业出版社.。
2、阎石主编《数字电路技术基础》高等教育出版社。
目录第一章系统总体设计思路--------------6 1.1 系统框图--------------------------6 1.2 系统总体说明----------------------6 第二章电路设计-----------------------7 2.1 加法电路--------------------------7 2.2 放大限幅电路----------------------8 2.3 定时判决电路----------------------9 2.4 码型变换电路----------------------9 2.5 本地译码电路----------------------10 第三章整机电路仿真-------------------11 总结与体会----------------------------13 附录整机电路图-----------------------14第一章 系统总体设计思路1.1系统总体说明该增量调制器主要由四部分组成：减法电路，放大限幅电路，定时判决电路以及及本地译码电路等。
增量调制系统的设计实现及性能分析
宜 春 学 院学 报
Ｊｕ ｌ０ ｃ ｕ ０ ｅ ｅ ｏ ｍａ ｆＹｉ ｎ Ｃ ｕ ｇ ｈ
Ｖ０ Ｏ． Ｎｏ ６ Ｌ３ ． Ｄｅ ． ｏ ｌ ｃ２Ｏ ８
增 量 调 制 系 统 的 设 计 实 现 及 性 能 分 析
‘ 一 许小 明
值 之间的相关性增加 ，因而使预测增益提高。 应增量 调制 （ Ｄ 。Ｌ Ｍ 是非 自适应 的。本 文对 两种类 Ａ Ｍ） Ｄ
型调制系统进行 了设 计并进行仿真实现 。
１ 线性增量调制 （ Ｄ Ｌ Ｍ） 的设 计 实 现
增量调制系统 的编码器 如图 ３所示 。它 由相 减器 、抽
样判决器 、量化器 、加 法器 以及 延迟 单元组 成。抽样 判决
免斜率过载 的影 响。如果输人 信号 斜率增 大 ，则量 阶也棚 Ｅｒ
应增大 ；输入信号斜率减小 ，则量 阶也 就减小 ，故 Ａ Ｍ具 Ｄ
“ ” 码 就 使 输 出 上 升 一 个 值 ，每 收 到 一 个 “ ” 码 就 下 ｌ Ｏ
直上升 （ 或下 降 ） 。就 可恢 复出用 于跟 踪的 阶梯波 形 ｍ ： 。 解码器输 出的阶梯波形 经过 低通 滤波 器平滑后 ，就可 得到 十分接 近原始模 拟信 号的输 出信 号。
降一个 口值 ，连续 收到 “ ”码 （ “ ”码 ）就 使输 出一 １ 或 Ｄ
述 所示 。这 里量 化 实 质 上 就 是 一 个 常 数 （ 常 数 为 量 化 台 此
与发端译码 器输 出的 阶梯波形 ｍ：进行 比较 ，即先进 行相
减 ，然后在抽样 脉冲作用 下将相 减结果 进行极 性判决 。如 果在给定 抽样 时刻 有 ：ｍ （ ） 一ｍ： （ ） ＞Ｏ ，则 判 决器输出为 “ ”码 ，如有 有 ：ｍ （ ） 一ｍ： （ ） ＜ １
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
增量调制仿真设计1. 课程设计目的（1）加深理解增量调制编译码的基本原理。
（2）培养独立开展科研的能力和编程能力。
（3）了解系统的过载特性，动态范围以及最大量化信噪比等三大指标的测试方法。
2. 课程设计要求（1）掌握课程设计的相关知识、概念清晰。
（2）程序设计合理、能够正确运行。
3. 相关知识3.1增量调制简介增量调制简称或增量脉码调制方式（DM ,它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。
1946年由法国工程师De Loraine提出，目的在于简化模拟信号的数字化方法。
主要在军事通信和卫星通信中广泛使用，有时也作为高速大规模集成电路中的A/D转换器使用。
对模拟信号采样，并用每个样值与它的预测值的差值对周期脉冲序列进行调制，简称墹M或DM已调脉冲序列以脉冲的有、无来表征差值的正负号，也就是差值只编成一位二进制码。
增量调制的基本原理是于1946年提出的，它是一种最简单的差值脉冲编码。
早期的语言增量调制编码器是由分立元件组成的。
随着模拟集成电路技术的发展，70年代末出现了音节压扩增量调制集成单片，80年代出现了瞬时压扩集成单片，单片内包括了开关电容滤波器与开关电容积分器，集成度不断提高，使增量调制的编码器的体积减小，功耗降低。
3.2 基本概念在PCM系统中，为了得到二进制数字序列，要对量化后的数字信号进行编码，每个抽样量化值用一个码组(码字)表示其大小。
码长一般为7位或8位，码长越大，可表示的量化级数越多，但编、解码设备就越复杂。
那么能否找到其它更为简单的方法完成信号的模/数转换呢？我们看一下图1。
图中在模拟信号f(t)的曲线附近，有一条阶梯状的变化曲线f' (t), f' (t)与f(t)的形状相似。
显然，只要阶梯“台阶和时间间隔△ t足够小，则f' (t)与f(t)的相似程度就会提高。
对f' (t)进行滤波处理，去掉高频波动，所得到的曲线将会很好地与原曲线重合，这意味着f' (t)可以携带f(t)的全部信息(这一点很重要)。
因此，f' (t)可以看成是用一个给定的“台阶对f(t)进行抽样与量化后的曲线。
我们把“台阶”的高度c称为增量，用“ T表示正增量，代表向上增加一个c;用“ 0”表示负增量，代表向下减少一个c。
则这种阶梯状曲线就可用一个“ 0”、“1”数字序列来表示(如图(1)所示)，也就是说，对f' (t)的编码只用一位二进制码即可。
此时的二进制码序列不是代表某一时刻的抽样值，每一位码值反映的是曲线向上或向下的变化趋势。
这种只用一位二进制编码将模拟信号变为数字序列的方法(过程)就称为增量调制(Delta Modulation )，缩写为DMI或A M调制。
增量调制最早由法国人De Loraine于1946年提出，目的是简化模拟信号的数字化方法。
其主要特点是：(1)在比特率较低的场合，量化信噪比高于PCM⑵抗误码性能好。
能工作在误比特率为102〜103的信道中，而PCM则要求信道的误比特率为104〜106。
(3) 设备简单、制造容易它与PCM的本质区别是只用一位二进制码进行编码，但这一位码不表示信号抽样值的大小，而是表示抽样时刻信号曲线的变化趋向。
—t编码后的数字信号图1增量调制波形示意示4课程设计分析4.1 △ M 的调制原理如何在发送端形成f ' (t)信号并编制成相应的二元码序列呢？仔细分析 上图(1),比较在每个抽样时刻△ t 处的f(t )和f ' (t)的值可以发现,当 f(i △ t)>f ' (i △ t_)时，上升一个c,发 “1” 码； 当 f(i △ t)<f ' (i △ t_)时，下降一个c,发“ 0” 码。
f ' (i △ t_)是第i 个抽样时刻前一瞬间的量化值。
根据上述分析，我们给出增量调制器框图如图2所示。
fft0Tl 0 1 0 1 1 1 11 1 0 0 0 二进制码序列0 -------------- [ ] ----------------------- -------------- 0R二二Cf ' (i △ t_)可以由编码输出的二进制序列反馈到一个理想的积分器以后得到。
由于该积分器又具有解码功能，因此又称为本地解码器(译码器)。
f(i △t)和f ' (i △ t_)的差值，可以用一个比较电路(减法器)来完成。
量化编码可 以用一个双稳判决器来执行，并生成双极性二进制码序列。
具体调制过程描述如 下：设f ' (0-)=0 (即t=0时刻前一瞬间的量化值为零)，因此有t=0 时，e(O)=f(O)- f ' (0-)>0，则 Po(0)=1(1)t=A t 时，e( △ t)=f ( △ t)- f ' ( △ t_)>0，贝U Po( △ t)=1 (2) t=2A t 时，e(2 A t)=f (2 A t)- f z (2 A t_)<0，则 Po(2 A t )=0; (3) t=3A t 时，e(3 A t)=f (3 A t)-f ' (3 A t_)>0，则 Po(3 A t)=1; (4) t=4A t 时，e(4 A t)=f (4 A t)- f z (4 A t_)<0，则 Po(4 A t )=0; (5) t=5A t 时，e(5 A t)=f (5 A t)- f z (5 A t_)>0，则 Po(5 A t)=1; (6) t=6A t 时，e(6 A t)=f (6 A t)-f '(6 A t_)>0，则 Po(6 A t)=1;(7)以此类推，即可得到如图3所示的波形。
会发现图3中的f ' (t)和图1的 波形不一样。
其实，图1的阶梯波只是为了形象地说明增量调制原理， 而实际积 分器的输出波形如图3d 所示。
(b) RC 积分器图2增量调制原理框图图3增量调制过程示意图4.2 △ M 的解调原理为了完成整个通信过程，发送端调制出的信号必须在接收端通过解调恢复出 原始模拟信号・△ M 信号的解调比较简单，用一个和本地解码器一样的积分器即 可。
在接收端和发送端的积分器一般都是一个 RC 积分器。
解调过程就是图4—3 中的积分过程。
当积分器输入“ T 码时，积分器输出产生一个正斜变的电压并 上升一个量化台阶c;而当输入“ 0”码时，积分器输出电压就下降一个量化台T(t)(b)样值信号13 di2at4； t |I' -11t12 11 112 t131S t14tJ 3 t15 t6 t7 t8 t :9 t 10 tn(C)]p °(t) 1 111 1 11 1 10 0 0t3XL243XL2(d)积分器输岀信号f (t)~|(a)抽样脉冲0 t24 t1 0 to T — XL96XL5为了保证解调质量，对解码器有两个要求:(1)每次上升或下降的大小要一致，即正负斜率大小一样(2) (2)解码器应具有“记忆”功能，即输入为连续“ 1”或“0”码时, 输出能连续上升或下降。
对积分器的输出信号进行低通滤波, 图4增量调制译码(解调)示意示5增量调制MATLAB 的仿真5.1程序代码:Ts=1e-3; t=0:Ts:20*Ts;x=si n( 2*pi*50*t)+0.5*si n(2*pi*150*t); delta=0.4; D(1+le ngth(t))=0;for k=1:le ngth(t) e(k)=x(k)-D(k); e_q(k)=delta*(2*(e(k)>=0)-1);始模拟信号十分近似的解调信号，如图(a)增量解调器(译码器)框图P o (t )滤除波形中的高频成分，即可得到与原D(k+1)=e_q(k)+D(k);codeout(k)=(e_q(k)>0);endsubplot(3,1,1);plot(t,x,'-o');axis([0 20*Ts,-2 2]);hold on;subplot(3,1,2);stairs(t,codeout);axis([0 20*Ts,-2 2]);Dr(1+le ngth(t))=0;for k=1:le ngth(t)eq(k)=delta*(2*codeout(k)-1);xr(k)=eq(k)+Dr(k);Dr(k+1)=xr(k);endsubplot(3,1,3);stairs(t,xr);hold on;subplot(3,1,3);plot(t,x);5.2 增量调制Simulink仿真实现采用Simulink基本模块实现和采用DPCM®解码模块实现。
仿真测试模型如图(6)所示。
仿真步进设置为0.001s，模型中所有需要设置采样时间的地方均设置采样时间为0.001s。
在增量调制部分，Relay模块作为量化器适应，其门限设置为0,输出值分别设置为0.4和-0.4 ；Relay作为编码器使用，其门限设置为0,输出值设置为1和0;解码端Relay2模块作为解码器使用，其门限设置为0.5，输出值分别为0.4和-0.4 ;使用单位延时器Unit Delay作为预测滤波器，初始状态均设置为零使用DPCM®解码模块进行等价实现，DPCM S码模块的设置是，预测器分子系数为［0,1］，分母系数是1,量化分割值为0,码书为卜0.4,0.4］，解码器与编码器设置相同。
仿真时间设置为0.02s，即仿真前20个采样点。
仿真结果如图（7）所示，采用Simulink 基本模块实现的解码结果与编程法得到的波形相同。
但是，由于初始值设置问题，采用DPCM编解码模块得出的解码结果与采用Simulink基本模块实现的解码结果在起始部分稍有不同，随着仿真时间的增加，两者输出结果相同。
W u-rtitled I三上fie view Simulation F£n»it H?p□ |s；口㈢* 0 I O I ►■31 麼韓囲I H 同d 韓R显址10T% OtJ期〒图6增量调制编码仿真测试模型其中f(u)=sin(2*pi*50*u)+0.5*sin(2*pi*150*u)6结果分析程序执行结果如图5所示。
从图中原信号和解码结果对比看，在输入信号变化平缓的部分，编码器输出1、0交替码，相应的解码结果以正负阶距交替变化，形成颗粒噪声，称空载失真；在输入信号变化过快的部分，解码信号因不能跟踪上信号的变化而引起斜率过载失真。
量化阶距越小，则空载失真就越小，但是容易发生过载失真；反之，量化阶距增大，则斜率过载失真减小，但空载失真增大。