电子技术课程设计报告
题 目:PCM模拟信号数字传输系统的设计
与建模
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PCM 模拟信号数字传输系统的设计与建模
PCM 模拟信号数字传输系统的设计与建模
摘 要
PCM 系统包括模拟信号的数字化、信道传输和数字信号还原为模拟信号等三个模块,其中模拟信
号的数字化把连续的模拟信号转化为用二进制代表的数字信号,它包括抽样、量化和编码三个步骤 ;
信道是信号传输的通道,在传输过程中可能会引入噪声而影响信号的质量;数字信号还原模拟信号
解码、低通等过程组成,它把数字信号恢复成连续的模拟信号。
关键字:pcm;13 折线法;Simulink
目录
1 设计任务及要求...................................................1
2 方案确定...........................................................1
3 PCM 系统仿真电路设计.........................................1
3.1 设计思路............................................................................................................................................ 1
3.1 .1 抽样............................................................................................................................................ 2
3.1.2 量化............................................................................................................................................. 2
3.1.3 编码............................................................................................................................................. 5
3.1.4 时分多路复用.............................................................................................................................. 7
3.2 各模块的设计和仿真图形分析......................................................................................................... 8
3.2.1 PCM 编码模块设计..................................................................................................................... 8
3.2 .2PCM 解码模块设计................................................................................................................... 11
3.3 PCM 系统总体模块.......................................................................................................................... 11
4 总结..............................................................12
4.1 本系统存在的问题及改进措施....................................................................................................... 13
4.2 心得体会.......................................................................................................................................... 13
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参考文献
1 设计任务及要求
本设计研究的内容是利用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台,设计一个
PCM 通信系统。PCM 系统主要包括模拟信号的数字化、信道传输和数字信号还原模拟
信号三部分,最后用示波器观察输入信号和输出信号的波形,加上含有噪声的信道,
最后运行结果并通过波形来分析该系统的性能。
2 方案确定
脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制,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。
3 PCM 系统仿真电路设计
Simulink 是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理等系统,
Simulink 提供了交互式图形化环境和可定制模块库对其进行设计、仿真、执行和测
试。
构架在 Simulink 基础之上的其他产品扩展了 Simulink 多领域建模功能,也
提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。 Simulink 与 MATLAB 紧密
集成,可以直接访问 MATLAB 大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、
批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义
3.1 设计思路
本设计首先设计了 1 路 PCM 信号, 由前面的原理介绍我们可以知道 PCM 系统包
括模拟信号转换为数字信号模块、信道传输模块、数字信号还原模拟信号模块等三个