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1、题 目 PCM 系 统 的 性 能 分 析 学生姓名 刘 龙 娟 学号 1113024093 所在学院 物 理 与 电 信 工 程 学 院 专业班级 通 信 工 程 专 业 03 班 指导教师 魏 瑞 完成地点 物理与电信工程学院 实验室 2015年6月4日毕业论文设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通信03班 学生姓名 刘 龙 娟 一、毕业论文设计题目 PCM系统的性能分析 二、毕业论文设计工作自 2015 年 1 月 10 日 起 至 2015 年 6 月 15 日 止三、毕业论文设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文设计的内容要求： 数字通信系统己经成为现今
2、通信发展的方向，但是经过传感器的转换以后自然界中的很多信息，大多数依旧为模拟量，PCM(脉冲编码调制)它是一种调制方式就是把模拟信号转换作数字信号。重点运用在语音传输，并且在数字微波通信、卫星通信、光纤通信当中得到了广阔的运用。因此，选择PCM系统进行仿真研究。本次毕业设计运用仿真软件对PCM系统进行性能分析。 本次毕业设计要求： 1.运用仿真软件实现三种不同段内码的PCM系统的仿真并观测调制解调过程中观察各个环节时域和频域的波形； 2.结合三种不同信道环境对比三种不同段内码的PCM系统的频谱特点与误码率情况； 3. 对仿真结果进行分析。 五、毕业论文设计应收集资料及参考文献： 阅读和学习关于
3、PCM系统和计算机仿真技术方面的专业资料，参阅的外文文献不少于3篇。六、毕业论文设计的进度安排： 1月10日3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。 3月21日4月20日：完成PCM系统的基本仿真设计并提交中期检查报告。 4月21日5月20日：进一步完善PCM系统的仿真设计，准备作品验收。 5月21日6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。 指 导 教 师 系(教 研 室) 系(教研室)主任签名 批准日期 接受论文 (设计)任务开始执行日期 学生签名 IPCM系统的仿真与分析刘龙娟（陕西理工学院 物理与电信工程学院 通信工程专业 2011级3班，陕西 汉中 723003）
4、指导教师：魏瑞摘要 脉冲编码调制(PCM)是将模拟语音信号变换成数字信号的一种方式。本次设计建立了基于Simulink的PCM仿真系统，系统包括PCM编译码模块、数字调制解调模块。详细介绍了三种不同段内码的编码方式下PCM编译码模块的构建；针对数字调制解调，构建了含BPSK、信道以及滤波器在内的子系统；最后通过仿真得出三种编码方式下系统的误码率和频谱图。根据仿真结果分析找出了相对最优的系统配置方案，为实际应用提供了一定的参考依据。关键词 MATLAB；Simulink仿真平台；脉冲编码调制（PCM）Analysis of the PCM system performance Liu Longj
5、uan (Grade 2011,Class3,Major of CommunicationEngineering ,Dept of Electrinics and Information EngineeringShaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shanxi)Tutor:Wei RuiAbstract：Pulse Code Modulation (PCM) is a way of changing the analog voice signal into a digital signal . The PCM system was d
6、esigned in the Simulink simulation environment, including PCM coding and decoding module, digital modem module. The PCM codec module constructed in three segments inner code was to be introduced.For the digital modem, A subsystem including BPSK, channel and filter was built.Finally,the BER and spect
7、rum of the three coding system was derived.Optimal system configuration was to be found based on the simulation results, it provides a theoretical basis for the practical application.Key words：MATLAB;Simulink simulation platform;Pulse Code Modulation (PCM)II目录引言11 研究方案31.1 研究目标31.2 方案选择31.2.1 基于FPGA
8、的PCM系统仿真31.2.2 基于Simulink的PCM系统仿真41.2.3软硬件结合实现PCM系统仿真41.3方案比较51.4软件介绍61.4.1 MATLAB简介61.4.2 Simulink介绍62 PCM基本原理82.1 抽样82.2 量化92.3 编码102.4 译码123 PCM系统仿真133.1 总体设计思想133.2 各模块的设计和仿真133.2.1 PCM编码模块设计133.2.2 PCM解码模块设计143.2.3 PCM系统总体模块153.3 格雷码编译码设计183.3.1 格雷码的程序实现183.3.2 格雷码的仿真设计193.4 折叠码编译码设计223.4.1 折叠码
9、的程序实现223.4.2 折叠码的仿真设计233.5 性能分析254 结束语27致谢28参考文献29附录A 英文文献30附录B 格雷码系统总体设计39附录C 折叠二进制系统总体设计图40III陕西理工学院毕业设计引言当今社会，人们无处不享受着数字通信网络和系统给我们带来的便利和数字化多媒体产品带给我们的多彩的生活娱乐。数字信号因其易于存储和传输，并且没有累积失真等数字的高品质而被广泛应用。在语音信号的领域中，数字化的语音传输和存储，不论其在可靠性，抗干扰性，速交换，易保密和廉价格等方面都远远高于模拟语音信号。但是，数字化的语音信号也有它的的缺点，就是数字语音信号的带宽要远远高于模拟语音信号的带
10、宽， 因此要求传输数字语音信号的信道更大才能够传输数字语音信号，为了来降低这种高成本从而促使发展了一种新的技术既压缩编码。PCM 通信系统就是采用了这种技术。脉冲编码调制，由A.里弗斯在1937年提出的，这一概念为数字通信奠定了基础。60年代它开始应用于市内电话网以便扩充容量，使已有音频电缆的大部分芯线的传输容量扩大2448倍。到70年代中、末期，在同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、大容量传输系统中，都相继采用了脉码调制。到了80年代初，脉码调制已成功应用在市话中继传输、大容量干线传输以及数字程控交换机中，并且在用户话机中采用。在光纤通信系统中，光纤传输的是由二进制数字信号对
11、光源进行通断调制而产生的二进制光脉冲“0码”和“1码”。而数字信号是称为PCM即脉冲编码调制，它对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的。现在的数字传输系统都是采用脉冲编码调制（pulse code modulation）体制，这种电的数字信号称为数字基地信号，由PCM电端机产生。PCM最初并不是用来传输计算机数据的，而是使交换机之间有一条中继线不只传送一条电话信号。PCM有T1和E1两种标准（表现形式）。中国采用的是欧洲的标准E1。E1的速率是2.048Mbit/s，而T1的速率是1.544Mbit/s。脉冲编码调制可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。 脉冲编码调制是70年代末法发展起来的，记录媒体之一的CD。脉冲编码调制的音频格式也是被
