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1、 通信工程专业通信原理课程设计题 目 基于MATLAB的PCM脉冲编码调制仿真 学生姓名 学号 所在院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通 信 工 程 专 业 班 指导教师 完成地点 物理与电信工程学院实验室 2017年 3 月 18 日通信原理课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通 信 工 程 专 业 班 学生姓名 一、课程设计题目 基于MATLAB的PCM脉冲编码调制仿真 二、课程设计工作自 2017 年 2 月 27 日 起至 2017 年 3 月 18 日止三、课程设计进行地点: 物 理 与 电 信 工 程 学 院 实 验 室 四、课程设计的内容要求： 通信系统的
2、计算机仿真设计课程设计目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。 课程设计的任务是： （1） 掌握一般通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；掌握用计算机仿真通信系统的方法，对PCM系统的了解掌握。 （2） 掌握MATLAB语言的函数调用，提高编程编程能力。 （3） 掌握量化信噪比的基本概念。 （4） 学习均匀量化和非均匀量化的基本原理，加深对非均匀量化的理解。 （5） 训练学生项目设计能力，训练学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信工程设
3、计的能力。 指 导 教 师 系(教 研 室) 通 信 工 程 系 接受任务开始执行日期 2017年2月27日 学生签名 基于MATLAB的PCM脉冲编码调制仿真（物理与电信工程学院通信班，）指导教师：摘要本设计结合PCM的抽样、量化、编码和译码原理，利用MATLAB软件编程，完成了对脉冲编码调制PCM系统的编译与仿真分析。课题中主要分为五部分对脉冲编码调制PCM系统原理进行编译与仿真分析，分别为采样、量化和编码原理的程序仿真，同时仿真分析了采样的波形、均匀量化与A律13折线非均匀量化的量化性能及其差异，最后进行PCM编码和译码从而分析PCM系统的特性以及最后的误码率。通过对脉冲编码调制PCM系
4、统原理的仿真分析，对PCM原理及性能有更深刻的认识，并进一步掌握MATLAB软件的使用。关键词脉冲编码调制；均匀与非均匀量化；MATLAB 仿真Simulation of PCM pulse code modulation based on MATLAB)Tutor: #Abstract： This design combined with PCM sampling, quantization, coding and decoding principle, the use of MATLAB software programming, completed the pulse code modu
5、lation PCM system compiler and simulation analysis. The simulation and simulation analysis of the principle of sampling, quantization and coding are carried out. At the same time, the waveforms of the samples are simulated and analyzed, and the non-uniform quantization of the A-law 13-fold lines is
6、carried out. And the difference between the quantization performance and the final PCM encoding and decoding to analyze the characteristics of the PCM system and the final bit error rate. Through the simulation analysis of the principle of pulse code modulation PCM system, the PCM principle and perf
7、ormance have a more profound understanding, and further grasp the use of MATLAB software. Key words： Pulse code modulation; uniform and non - uniform quantization; MATLAB simulation 目 录1. 绪论12. PCM脉冲编码设计原理22.1 信号的采样22.1.1 抽样定理22.1.2 抽样过程22.2 信号的量化22.2.1 量化的定义22.2.2 量化的分类22.3 信号的编码42.3.1 码型的选择52.3.2
8、数字调制/解调52.4 PCM脉冲编码的原理52.5 MATLAB 简介63. PCM的MATLAB实现93.1 原始信号的抽样93.2 PCM均匀量化123.3 PCM非均匀量化133.4 A律13折线压缩143.5 非均匀量化PCM编码153.6非均匀量化PCM译码163.7仿真分析系统误码律174. 系统性能分析184.1 PCM通信系统的性能指标184.2 PCM系统中噪声的影响185. 小 结20致 谢21参考文献22附录源程序：231. 绪论数字通信作为一种新型的通信手段，早在 20 世纪 30 年代就已经提出。在 1937 年， 英国人里费（A.H.Reeves）提出了脉冲编码调
9、制（PCM）方式。从此揭开了近代数字传输的序幕。随着数字化e时代，我们身边的数字产品越来越多，像数码相机，手机，数字电视等等。我们重点关注的是这些现代无线通信系统有一个共同的特点，那就是它们采用的都是数字制式。在现阶段，数字通信系统相对模拟通信系统有着巨大的优势。现代移动通信系统的发展是以多种先进的通信技术为基础发展起来的。移动通信的 主要基本技术包括调制技术、移动信道中颠簸的传播特性、多址方式、抗干扰技术以及组网技术。在移动通信中，数字调制解调技术是关键技术，其中数字调相信号具有数字通信的诸多优点，在数字移动通信中广泛使用它来传送各种控制信息。脉冲编码（PCM）调制是一种将模拟信号转变成数字
10、信号的编码方式，主要运用与语音传输。于20世纪40年代，在通信技术中就已经实现了这一编码技术，并迅速在光纤通信、卫星通信、数字微波通信中得到广泛应用，目前它不仅运用于通信领域，还广泛运用于计算机、遥控遥测、数字仪表广播电视等许多领域。借助于MATLAB软件，可以直观方便的进行计算和仿真。PCM 系统的优点是：抗干扰性强、失真小、传输特性稳定、远距离再生中继时噪 声不累积，而且可以采用有效编码、纠错编码和保密编码来提高通信系统的有效性、可靠性和保密性。另外，由于 PCM 可以把各种消息（声音、图像、数据等等）都变换成数字信号进行传输，因此可以实现传输和交换一体化的综合通信方式，而且还可以实现数据传输与数据处理一体化的综合信息处理。故它能较好地适应信息化社会对通信的要求。PCM的缺点是传输带宽宽、系统较复杂。但是，随着数字技术的飞跃发展这些缺点也不重要。 因此，PCM 是一种极有发展前途的通信方式。本次课设项目主要分五个部分，分为原始信号的抽样采集，信号均匀与非均匀量化，A律
