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基于Matlab的脉冲编码仿真 基于Matlab的脉冲编码仿真

格式:word 上传:2022-06-25 16:05:07

《基于Matlab的脉冲编码仿真》修改意见稿

1、“.....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,般均按极性码段落码段内码的顺序排列。通过抽样量化编码三个步骤将模拟连续信号转换为数字编码。下面结合折线的量化来加以说明。表段落码表段内码在折线法中,无论输入信号是正是负,均按段折线个段落进行段落序号段落码量化级段内码编码。若用位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值,其中用第位表示量化值的极性,其余七位第二位至第八位则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是用第二至第四位表示段落码,它的种可能状态来分别代表个段落的起点电平。其它四位表示段内码,它的种可能状态来分别代表每段落的个均匀划分的量化级。这样处理的结果,个段落被划分成个量化级。编码仿真图编码仿真验证输入数字,输出数值对应的折叠码为......”

2、“.....其安排如下极性码段落码段内码根据这种安排,段落码及段内码所对应的段落及电平值如表所示表段落电平关系段落时间连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。抽样是把个时间连续信号变换成时间离散的信号,而量化则是将取值连续的抽样变换成取值离散的抽样。编码就是把量化后的抽样信号变换成给定字长的二进制代码。在这次的课程设计中感受到了定的收获,巩固了这学期所学知识,对有了进步的了解。学会了如何查找资料,养成了独立思考和解决问题的能力。通过这次设计,我掌握了编码的工作原理及系统的工作过程,进步学习仿真软件的使用方法,并学会通过应用软件仿真来实现各种通信系统的设计,对以后的学习和工作都起到了定的作用,加强了动手能力和学业技能。参考文献王兴亮,寇宝明数字通信原理与技术西安电子科技大学出版社,年月第版张志涌,杨祖樱教程北京航空航天大学出版社,年月第次出版樊昌信,曹丽娜通信原理国防工业出版社苗长云现代通信原理及应用电子工业出版社......”

3、“.....因语音信号的频带范围为,为了更好的体现人的语音的频率的变化以及观察所采用的系统对语音频带范围内的信号恢复程度,我们采用了函数。函数是其频率时间线性增长的函数,在雷达系统中这样的信号称为线性调频信号,并用专用词汇表示。模拟低通滤波器按照采样定理的要求选择采样频率,即,但考虑到信号的频谱不是锐止的,最高截止频率以上还有较小的高频分量,为此可选。另外可以在采样之前加保护性的低通滤波器,滤去高于的些无用的高频分量,以及其他的些杂散信号,因此在采样前加入低通滤波器。矩形脉冲序列由于产生和传输单位冲激函数难以实现,因此实际中通常采用矩形脉冲抽样,根据标准,留定的防卫带则采样频率,用占空比为的矩形脉冲序列。相乘器通过相乘器使语音信号与矩形脉冲相乘从而获得时域离散信号,此即信号的抽样过程。率压缩由于实现困难,因此工程上通常用十三折曲线来近似地表示律曲线......”

4、“.....因此用位量化器,量化间隔为。编码器编码器是将量化后信号编成适合信道传输的信号。解码器将从信道接受到信息进行解码率解压对解码后的信号量化值进行扩展,得到重建信号。零阶保持零阶保持完成将重建信号转换为连续信号。浮点示波器将产生的信号波形显示出来。在本实验中将原信号波形与恢复后的信号波形同时显示在同滤波器中,这样可以直观的比较信号的恢复程度。各部分参数设置图的参数设置图的参数设置示波器的显示波形图的显示波形编码后输出波形图的显示波形采样后输出的波形第七章结论在本次设计中,使我印象最深的是要要用对系统建模和仿真,必须要有耐心,要有坚持的毅力。在整个建模和仿真过程中,花费时间最多的是了解各个模块的功能及其工作特点。上述的实验实现了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。抽样也称取样采样......”

5、“.....观察均匀量化和非均匀量化的波形。第二章脉冲编码原理概述过程分析即脉冲编码调制,在通信系统中完成将模拟信号变成数字信号功能。的实现主要包括三个步骤完成抽样量化编码。是把连续的输入信号变换为在时间域和振幅域上都离散的量,然后再把它变换为二进制代码进行传输。其功能是完成模数转换,实现连续消息数字化。在脉冲编码通信的接收段,首先由已受噪声干扰的波形中进行检测和再生,从而恢复原来的信号。然后由译码设备把代码还原为量化的采样值。最后经过低通滤波器恢复原信号,完成与发送端相反的变换,即实现数模转换。根据的建议,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,分别为律和律方式,我国采用了律方式,由于律压缩实现复杂,常使用折线法编码,采用非均匀量化编码示意图见下图。图原理框图本次课设,我们只研究脉冲编码这部分,即采样量化编码三个过程......”

6、“.....提供了专门用于显示输出信号的模块,可以在仿真过程中随时观察仿真结果。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。本文主要阐述了如何利用实现脉冲编码调制。系统的实现通过模块分层实现,模块主要由编码模块译码模块及逻辑时钟控制信号构成。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。在工作区中输入并回车,或单击工具栏上的按钮,就进入了模型库。采用进行建摸和仿真时,般是从模型库中提供的模块出发,通过组合各种模块来完成模块的设计。模型库提供了种模块的集成环境,通过它可以快速地开发各种仿真模型。本课题用到信源编码模块库,其包含各种用于实现抽样和量化功能的模块。第三章采样抽样所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描......”

7、“.....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。它个输出端口输出压缩律量化。采样量化编码器模块及其参数设置对话框如下图所示图均匀量化参数图非均匀量化参数图律量化参数量化仿真图根据以上参数得出仿真图形如上图所示,第幅图为均匀量化仿真图,第二幅图为输入的正弦信号,第三幅图为非均匀量化仿真图,第幅图为律量化仿真图。当均匀量化时,每个量化区间的量化电平均取在各区间的中点,其量化间隔量化台阶取决于输入信号的变化范围和量化电平数。当信号的变化范围和量化电平数确定后,量化间隔也被确定。假如输入信号的最小值和最大值分别用和表示,量化电平数为,那么,均匀量化时的量化间隔为量化器输出为,当式中为第个量化区间的终点,可以写成为第个量化区间的量化电平,可以表示为,量化间隔设置为量化码本设置为当非均匀量化时,对于信号取值小的区间,其量化间隔也小反之,量化间隔就大。正如律压缩,也就是压缩器具有如下特性的压缩律......”

8、“.....为归化的压缩器输出电压,为压扩参数,表示压缩程度。量化间隔设置为量化码本设置为由数学模型知道它能将小信号放大,将大信号压缩。将采用折线计算出的与的对应关系列于表中注表中只列出了第象限与的值,第三象限的值与第象限完全对称。表采用折线计算出的与的对应关系值值律折线经比较可以看到,律量化效果很好,因非均匀量化为近似的律量化,非均匀量化效果明显比均匀量化好。下图为单独提出均匀量化和非均匀量化比较图均匀量化和非均匀量化比较从该图中可以看到均匀量化后的信号无论大信号还是小信号其量化间隔都相同。而非均匀量化后的信号,对大信号进行压缩而对小信号进行较大的放大。这就相当于把信号的动态范围扩展了。量化误差均匀量化曲线名称见各自曲线图图原始信号及量化曲线量化值及编码显示图原始信号及量化曲线量化值及编码显示图原始信号及量化曲线量化值及编码显示非均匀量化率对数量化图抽样速率的下限是由抽样定理确定的。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。如果个连续信号的频谱中最高频率不超过,当抽样频率时......”

9、“.....这就是抽样定理。采样仿真图采样仿真图采样示波器参数设置通过示波器观察欠采样结果如图所示,采样周期为。图采样仿真图第幅图为输入周期信号,第二幅图为采样信号,第三幅图为采样后的周期信号。就是对采样后的信号或称样值信号,可以用下式表示任何情况下,采样都应该满足采样定理,即个频带限制在,赫内的时间连续信号,如果以秒的间隔对它进行等间隔采样,则将被所得到的采样值完全确定。第四章量化量化原理抽样信号虽然是时间轴上离散的信号,但仍然是模拟信号,其样值在定的取值范围内,可有无限个值。为了实现以数字码表示样值,必须采用四舍五入的方法把样值分级取整,使定取值范围内的样值由无限多个值变为有限个值。这过程称为量化。模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。实际中,往往采用非均匀量化。在非均匀量化时,量化间隔是随信号抽样值的不同而变化的。信号抽样值小时,其量化间隔也小反之,量化间隔就大。图模拟信号的量化模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化......”

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