数字通信课程设计---模拟信号数字化PCM编码设计

1、 课课 程程 设设 计计 报报 告告 课程设计名称：课程设计名称： 数字通信数字通信 系系 别：别： 学生姓名：学生姓名： 班班 级：级： 学学 号：号： 成成 绩：绩： 指导教师：指导教师： 开课时间：开课时间：2011-2012 学年学年第第 2 学期学期 目目 录录 一设计题目设计题目.4 二二具体要求具体要求.4 三主要内容主要内容.4 第一节：基本原理.4 第二节：流程图1313 四进度安排四进度安排13 五成绩评定五成绩评定13 第一节：课程设计报告要求14 第二节：正文14 六心得体会六心得体会18 七七. .参考资参考资料料19 一设计题目一设计题目：模拟信号数字化模拟信号数字

2、化 PCM 编码设计编码设计 二具体要求二具体要求： 1.模拟信号数字化的处理步骤：抽样、量化、编码 2.PCM 编码的压缩和扩张原理； 3.用 MATLAB 或其它 EDA 工具软件对 PCM 编码进行使用 A 律和律的压缩和扩张 进行软件仿真； 4.对仿真进行分析比较。 5PCM 的 8 位编码 C1C2C3C4C5C6C7C8 三主要内容三主要内容 第一节：基本原理第一节：基本原理 下图是模拟信号数字传输的过程原理图： 1 抽样抽样 (1)定义： 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的信息，也就是 说

3、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。 (2)抽样定理 设一个频带限制的（0，fH）Hz内的时间连续信号 m（t）如果它不少于 2fH 次每秒的速率进行抽样，则 m(t)可以由抽样值完全确定。 抽样定理指出，由样值序列无失真恢复原信号的条件是 f S2 f h ，为了满足抽 样定理，要求模拟信号的频谱限制在 0f h之内（fh为模拟信号的最高频率） 。 为此，在抽样之前，先设置一个前置低通滤波器，将模拟信号的带宽限制在 fh 以下，如果前置低通滤波器特性不良或者抽样频率过低都会产生折叠噪声。抽样 频率小于 2 倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于 2 倍频

4、谱最高 频率时，信号的频谱无混叠。 另外要注意的是，采样间隔的 周期要足够的小，采样率要做够的大，要不 )( s tf D/A )(nf)(ng A/D )(tg )(tp )(tf 量化编码量化编码 数字数字 滤波器滤波器 然会出现如下图所示的混叠现象，一般情况下 TsWs=2,Wn2Wm。 (3)抽样过程 如图所示： 2 量化量化 (1)定义 所谓量化就是把一个连续函数的无限个数值的集合映射为一个离散函数的 有限个数值的集合。量化分为均匀量化和非均匀量化。 (2)量化过程： 同一值，表示在一个间隔内为 sssqq TktkTkTmtm)1()()( -mq(t)与 mS(t)的近似程度用下参数衡量: 量化噪声功率 量化器输出信号功率 q q N S t 00 tt 0 f (t)y (t) k (t) 量化器 mq(t)m(t) (3)分类 A 均匀量化 定义：所谓均匀量化就是指量化间隔相等的量化。 分类：均匀中升型（无 0 电平）均