PCM系统仿真设计 定稿

论文题目：PCM系统仿真设计

专业：通信技术

学生：庆朋签名:

指导老师：张鸣签名:

摘要

当信源为模拟信号时，在发端需要进行模/数变换，即经抽样、量化、编码，对其幅度和时间离散化处理，使之变成数字信号后再进行传输；在收端将收到的数字信号进行数/模变换，使之还原成模拟信号再送至信宿。

本文主要研究了本文主要研究了PCM系统基于Matlab和Simulink仿真设计,通过使用Matlab和Simulink PCM编码和解码系统的建模和仿真,结果与理论分析是一致的。【关键词】PCM;MA TLAB/Simulink;仿真；编码；解码

【论文类型】设计型

Title: The design of PCM system

Major: Communications Technique

Name:Meng Qingpeng Signature:

Supervisor: Zhang Ming Signature:

Abstract

When the source is an analog signal, the originator need for analog / digital conversion, which is a sampling, quantization, coding, its amplitude and time discretization, and then make it into a digital signal for transmission; at the receiving end will receive the digital signal for digital / analog conversion, so that the analog signal and then restore to the sink.

This paper mainly studies the this article main research the PCM system based on Matlab and Simulink simulation design, by using Matlab and Simulink for PCM coding and decoding system of model building and simulation, the result is consistent with theoretical analysis。

【Key words】PCM；MATLAB/Simulink；the simulation；coded；encoded 【Type of Thesis】Design

前言

通信的主要任务是可靠而有效的实现信息的传输。随着信息科学技术的发展，人们对信息交流的要求也在逐渐提高。研究和设计更可靠，更高速的通信系统势在必行。在实际通信中，通常是比较复杂而且大规模的系统，在加上各种外界环境的影响，实际通信系统的设计和研究是比较困难的。如果直接在研究中改变一些参数的设置，可能会导致整个系统性能改变。在通信技术领域，系统仿真技术是进行通信协议研发、通信系统设计、通信信号处理等的重要手段。

经过近几年的发展，科研工作者和工程技术人员将仿真软件与系统设计有效结合，解决了这一难题。目前，工程中应用最多的仿真软件是由MathWorks公司推出的一款具有强大功能的数学软件。在众多的系统仿真平台中，Matlab/Simulink仿真工具相比之下，有着独特的优势。传统的仿真技术基于C语言等计算机专业编程技术，编程工作量大，仿真程序的可读性和可用性很难适应大型通信系统的仿真要求。Matlab将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学计算、系统控制、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。

simulink具有良好的交互界面，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，不仅在工程上得到应用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。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。本文主要研究了如何利用simulink实现脉冲编码调制（PCM）。系统的实现通过模块分层实现，模块主要由PCM编码器模块、PCM译码器模块构成。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。

目录

1绪论 (5)

1.1课题研究背景及意义 (5)

1.2 MATLAB/Simulink软件简介 (6)

1.3 本文主要内容 (7)

2 PCM系统 (8)

2.1 PCM系统简介 (8)

2.2 PCM系统编码原理 (9)

2.3 PCM系统译码原理 (12)

2.4 本章小结 (13)

3 PCM系统的仿真 (13)

3.1 PCM编码系统的仿真 (13)

3.1.1仿真模型及参数设置 (13)

3.1.2 仿真结果及分析 (15)

3.2 PCM译码系统的仿真 (17)

3.2.1仿真模型及参数设置 (17)

3.2.2 仿真结果及分析 (18)

3.3 本章小结 (19)

4.结论 (20)

4.1工作总结 (20)

4.2工作展望 (20)

致谢 (21)

参考文献 (22)

1绪论

数字通信系统己经成为现今通信发展的方向，但是经过传感器的转换以后自然界中的很多信息，大多数依旧为模拟量，PCM(脉冲编码调制)它是一种调制方式就是把模拟信号转换作数字信号。重点运用在语音传输，并且在数字微波通信、卫星通信、光纤通信当中得到了广阔的运用，通过凭借MATLAB软件，能够更便捷、直接的来仿真与计算。因此可以通过运行出的结果，分析系统特性。

MATLAB是美国Math Works公司开发的一套面向理论分析研究和工程设计处理的系统仿真软件。MATLAB具有强大的图形处理的能力，功能强大的数值运算功能，丰富的工具箱，高级且简单的程序环境。它被广泛应用在通信仿真中。

1.1课题研究背景及意义

脉冲编码调制（PCM），它是一种用二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。由于这种通信方式抗干扰能力强，因此在光钎通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的运用。

PCM信号的形成是模拟信号经过“抽样、量化、编码”三个步骤实现的。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μ律方式，我国采用了A律方式，由于A律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码

当信源为模拟信号时，在发端需要进行模/数变换，即经抽样、量化、编码，对其幅度和时间离散化处理，使之变成数字信号后再进行传输；在收端将收到的数字信号进行数/模变换，使之还原成模拟信号再送至信宿。Simulink具有良好的交互界面，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，不仅在工程上得到应用，