通信原理课程设计--基于FPGA的时分多路数字基带传输系统

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1、 通信原理课程设计 -基于 FPGA 的时分多路数字基带传输系统 的设计与开发 一 、课程设计目的 通信系统课程设计是一门综合设计性实践课程。 使大家在综合已 学现代通信系统理论知识的基础上，借助可编程逻辑器件及 EDA 技 术的灵活性和可编程性，充分发挥自主创新意识， 在规定时间内完成 符合实际需求的通信系统电路设计与调试任务。 它不仅能够提高大家对所学理论知识的理解能力，更重要的是能 够提高和挖掘大家对所学知识的实际运用能力， 为将来进入社会从事 相关工作奠定较好的“能力”基础。 二 、课程设计内容 时分多路数字电话基带传输系统的设计与开发 三、课程设计要求任务 1、64Kb/S 的 A

2、律 PCM 数字话音编译码器的开发设计 2、PCM 30/32 一次群时分复接与分接器的开发设计 3、数字基带编码 HDB3 编译码器的开发设计 4、同步（帧、位、载波同步（可选） ）电路的开发设计 四、小组分工 小组成员 负责项目 徐震震 同步（帧同步、位同步） 谢留香 PCM 30/32 一次群时分复接 韦景山 64Kb/S 的 A 律 PCM 数字话音编码 胡彬 PCM 30/32 一次群时分分接 徐勇 64Kb/S 的 A 律 PCM 数字话音译码 周晶晶 数字基带编码 HDB3 译码 张秋红 数字基带编码 HDB3 编码 五、时分多路数字电话基带传输系统框图 PCM 编码设计 一、设

3、计要求 1、PCM 编码器输入信号为: 一个 13 位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1D12 其中:D0 为极性位,取值范围在-4096+4096 之间； 一个占空比为 1/32 的 8K/S 的取样时钟信号； 一个占空比为 50%的 2.048Mb/S 的合路时钟信号； 2、PCM 编码器输出信号为: 一个 8 位逻辑矢量的 13 折线非均匀量化值:C0,C1C7 其中:C0 为极性位.C0=1 为正,C0=0 为负； 一个占空比为 1/32 的 8K/S 的取样时钟信号； 一个占空比为 50%的 2.048Mb/S 的合路时钟信号； 二、PCM 编码分析 脉冲编码调制(PCM)在通信系统中

4、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，本设计采用了 A 律方式。 在 13 折线法中，无论输入信号是正是负，均按 8 段折线（8 个 段落）进行编码。若用 8 位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化 值，其中用

5、第一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 8种可能状态来分别代表 8 个段落的起点电平。其它四 位表示段内码， 它的 16 种可能状态来分别代表每一段落的 16 个均匀 划分的量化级。这样处理的结果，8 个段落被划分成 128 个量化级。 段落码和 8 个段落之间的关系如表 1 所示；段内码与 16 个量化级之 间的关系见下表所示。 PCM 编码规则 段落码 段内码 段落序号 段落码 段落范围 量化间隔 段内码 量化间隔 段内码 8 111 2048-4096 15 1111 7 0111 7 110 10

6、24-2048 14 1110 6 0110 6 101 512-1024 13 1101 5 0101 5 100 256-512 12 1100 4 0100 4 011 128-256 11 1011 3 0011 3 010 64-128 10 1010 2 0010 2 001 32-64 9 1001 1 0001 1 000 0-32 8 1000 0 0000 流程图如下 PCM 译码设计 1. PCM 译码输入输出信号 （1）PCM 译码器输入信号为: 一个 8 位逻辑矢量的 13 折线非均匀量化值:C0,C1C7 其中:C0 为极性位.C0=1 为正,C0=0 为负； 一个占空比为 1/32 的 8K/S 的取样时钟信号； 一个占空比为 50%的 2.048KB/S 的合路时钟信号； （2）PCM 译码器输出信号为: 一个 13 位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1D12 其中:D0 为极性位,取值范围在-4096+4096 之间； 一个占空比为 1/32 的 8K/S 的取样时钟信号； 一个占空比为 5