毕业论文-PCM系统仿真设计【定.doc

1 论文题目：论文题目：PCMPCM系统仿真设计系统仿真设计 摘要摘要 当信源为模拟信号时，在发端需要进行模/数变换，即经抽样、量化、编码，对其 幅度和时间离散化处理，使之变成数字信号后再进行传输；在收端将收到的数字信号 进行数/模变换，使之还原成模拟信号再送至信宿。 本文主要研究了本文主要研究了 PCM 系统基于 Matlab 和 Simulink 仿真设计,通过 使用 Matlab 和 Simulink PCM 编码和解码系统的建模和仿真,结果与理论分析是一致的。 【关键词】PCM;MATLAB/Simulink;仿真；编码；解码 【论文类型】设计型 2 Title: The design of PCM system Abstract When the source is an analog signal, the originator need for analog / digital conversion, which is a sampling, quantization, coding, its amplitude and time discretization, and then make it into a digital signal for transmission; at the receiving end will receive the digital signal for digital / analog conversion, so that the analog signal and then restore to the sink. This paper mainly studies the this article main research the PCM system based on Matlab and Simulink simulation design, by using Matlab and Simulink for PCM coding and decoding system of model building and simulation, the result is consistent with theoretical analysis。 【Key words】PCM； MATLAB/Simulink；the simulation；coded；encoded 【Type of Thesis】Design 3 前言 通信的主要任务是可靠而有效的实现信息的传输。随着信息科学技术的发展，人 们对信息交流的要求也在逐渐提高。研究和设计更可靠，更高速的通信系统势在必行。 在实际通信中，通常是比较复杂而且大规模的系统，在加上各种外界环境的影响，实 际通信系统的设计和研究是比较困难的。如果直接在研究中改变一些参数的设置，可 能会导致整个系统性能改变。在通信技术领域，系统仿真技术是进行通信协议研发、 通信系统设计、通信信号处理等的重要手段。 经过近几年的发展，科研工作者和工程技术人员将仿真软件与系统设计有效结合， 解决了这一难题。目前，工程中应用最多的仿真软件是由MathWorks公司推出的一款具 有强大功能的数学软件。在众多的系统仿真平台中，Matlab/Simulink仿真工具相比之 下，有着独特的优势。传统的仿真技术基于C语言等计算机专业编程技术，编程工作量 大，仿真程序的可读性和可用性很难适应大型通信系统的仿真要求。Matlab将高性能 的数值计算和可视化集成在一起，并提供大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学 计算、系统控制、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。 simulink 具有良好的交互界面，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个 可视的仿真过程，不仅在工程上得到应用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、 通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统。 本 文主要研究了如何利用 simulink 实现脉冲编码调制（PCM） 。系统的实现通过模块分层 实现，模块主要由 PCM 编码器模块、PCM 译码器模块构成。通过仿真设计电路，分析电 路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。 4 目目 录录 1 绪论绪论5 1.1 课题研究背景及意义.5 1.2 MATLAB/Simulink 软件简介.5 1.3 本文主要内容6 2 PCM 系统系统8 2.1 PCM 系统简介 .8 2.2 PCM 系统编码原理 .9 2.3 PCM 系统译码原理 .12 2.4 本章小结12 3 PCM 系统的仿真系统的仿真13 3.1 PCM 编码系统的仿真 .13 3.1.1 仿真模型及参数设置 13 3.1.2 仿真结果及分析 .14 3.2 PCM 译码系统的仿真 .16 3.2.1 仿真模型及参数设置 16 3.2.2 仿真结果及分析 .17 3.3 本章小结18 4.结论结论19 4.1 工作总结.19 4.2 工作展望.19 致致 谢谢.20 参考文献参考文献21 5 1 绪论 数字通信系统己经成为现今通信发展的方向，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，通过凭借 MATLAB 软件，能够更便捷、直接的来仿真与 计算。因此可以通过运行出的结果，分析系统特性。 MATLAB 是美国 Math Works 公司开发的一套面向理论分析研究和工程设计处理的系 统仿真软件。MATLAB 具有强大的图形处理的能力，功能强大的数值运算功能 ，丰富的 工具箱，高级且简单的程序环境。它被广泛应用在通信仿真中。 1.1 课题研究背景及意义 脉冲编码调制（PCM） ，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 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 当信源为模拟信号时，在发端需要进行模/数变换，即经抽样、量化、编码，对其 幅度和时间离散化处理，使之变成数字信号后再进行传输；在收端将收到的数字信号 进行数/模变换，使之还原成模拟信号再送至信宿。Simulink 具有良好的交互界面，通 过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程，不仅在工程上得到应 用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的 模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统 1.2 MATLAB/Simulink 软件简介 MATLAB 是美国 Math Works 公司开发的一套面向理论分析研究和工程设计处理 的系统仿真软件。MATLAB 具有强大的图形处理的能力，功能强大的数值运算功能 ，丰富的工具箱，高级且简单的程序环境。它被广泛应用在通信仿真中。 Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具，也是目前在动态系统的建模和仿 真等方面应用最广泛的工具之一 。确切的说，Simulink 是一个用来对动态系统进行建 6 模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，连续、离散时间模型，或者是 两者的混合。Simulink 工作环境进过几年的发展，已经成为学术和工业界用来建模和 仿真的主流工具包。在 Simulink 环境中，它为用户提供了方框图进行建模的图形接口， 采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便，故用户只需进行简 单的点击和拖动就能完成建模，并可直接进行系统的仿真，快速的得到仿真结果。它 的主要特点在于：（1） 、建模方便、快捷；（2） 、易于进行模型分析；（3） 、优越的 仿真性能。它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、 灵活的优点。Simulink 模块库（或函数库）包含有 Sinks（输出方式） 、Sources（输入 源） 、Linear（线性环节） 、Nonlinear（非线性环节） 、Connection（连接与接口）和 Extra（其他环节）等具有不同功能或函数运算的 Simulink 库模块（或库函数）创建模 型。用户可以从最高级开始观看模型，然后用鼠标双击其中的子系统模块，来查看其 下一级的内容，以此类推，从而可以看到整个模型的细节，帮助用户理解模型的结构 和各模块之间的相互关系。在定义完一个模型后，用户可以通过 Simulink 的菜单或 MATLAB 的命令窗口键入命令来对它进行仿真。采用 Scope 模块和其他的显示模块， 可以在仿真进行的同时就可立即观看到仿真结果，若改变模块的参数并再次运行即可 观察到相应的结果，这适用于因果关系的问题研究。仿真的结果还可以存放到 MATLAB 的工作空间里做事后处理。模型分析工具包括线性化和整理工具，MATLAB 的所有工具及 Simulink 本身的应用工具箱都包含这些工具。由于 MATLAB 和 Simulink 的集成在一起的，因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分 析和修改模型。但是 Simulink 不能脱离 MATLAB 而独立工作。 1.3 本文主要内容 首先根据论文设计的具体要求，研究课题的背景及意义，PCM 的研究现状；其次 本设计是在掌握 PCM 基本原理的基础上，通过通信系统建模与仿真的实际操作，利用 MATLAB/Simulink 软件完成 PCM 系统的建模仿真，实现模拟信号数字化。最后对通 信系统中的各个仿真结果进行详细的分析。本文共分四章： 第 1 章为绪论。简单介绍了 PCM 系统的发展现状、研究意义，以及对仿真软件 Matlab/Simulink 的认识。 第 2 章研究了 PCM 基本原理。简介 PCM 系统，研究了编码器和译码器的原理。 第 3 章研究 PCM 系统的建模和仿真。主要介绍了以 PCM 原理为基础的编码器和 译码器的 Simulink 仿真模型的设计，以及仿真参数设置和结果分析。 第 4 章总结。对全文进行总结，对未解决的问题和将来的研究方向进行探讨。 7 2 PCM 系统 2.1 PCM 系统简介 Pulse-code modulation（PCM），即脉冲编码调制，由 A.里弗斯于 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，各国相继 把脉码调制成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、 大容量传输系统。80 年代初，脉码调制已用于市话中继传输和大容量干线传输以及数 字程控交换机，并在用户话机中采用。 在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字 信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量 化和编码产生的，称为 PCM（Pulse-code modulation），即脉冲编码调制。这种电的数 字信号称为数字基带信号，由 PCM 电端机产生。现在的数字传输系统都是采用脉码调 制（Pulse-code modulation）体制。PCM 最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机 之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。 PCM 有两个标准（表现形式）即 E1 和 T1。中国采用的是欧洲的 E1 标准。T1 的 速率是 1.544Mbit/s，E1 的速率是 2.048Mbit/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。特别适用于对数据 传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。 话音通信中的 PCM 调制系统原理框图如图 2.1-1 所示。抽样器完成对模拟信号 的抽样得到。压缩器与量化器构成非均匀量化器（图中的量化器是均匀( )f t() s f nT 量化器） ，压缩器是对进行非线性变换，经非均匀量化后可以压缩数字信号的() s fnT 等效比特率和提高小信号的量化信噪比。编码器完成将变成数字代码的功能。() s fnT 收端经译码和扩张器得到重建的量化样值信号，再经低通滤波器得到重建信() s f nT 号。实际上与之差就是量化误差。( )f t ( )f t( )f t 8 图 抽 样 器 压 缩 器 量 化 器 编 码 器 信 道 译 码 器 扩 张 器 低 通 滤 波 器 )(tf ( ) f t )(tn () s f nT () s fnT ( ) s fnT ( ) s f nT 2-1 PCM 系统原理方框图 对于电话信号，由于其频带宽度为 3003400Hz，抽样频率为 8000Hz，为了保证 一定的话音质量，对每一抽样脉冲采用 8bit 编码，即用 8 位二进制数字进行编码，因 此每一路标准话路的等效比特速率为。8000 864/Rkb s 2.2 PCM 系统编码原理 1）码位的选择与安排 PCM 编码时，码位数的选择不仅关系到通信质量的好坏，而且还涉及到设备的复 杂程度。在输入信号变化范围一定时，用到的码位数越多，量化分层就越细，量化误 差就越小，通信质量当然也越好。但码位数越多，设备越复杂，同时还会使总的传码 率增加，传输带宽增大。一般从语音信号的可懂度来说，采用 34 位非线性编码（非 均匀量化编码）即可，但有明显失真。当编码位数增至 78 位时，通信质量就比较理 想了。 根据 CCITT 建议，对语音信号采用律 13 折线编码时，量化级数 A ，即正、负输入幅度范围内各有 128 个量化级，因此 PCM 编码时需2 128256N 要的码位数。 256 2 log8l 这 8 位二进制码表示为、。是极性码， 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 D 1 D 表示量化信号的极性，通常“1”表示正极性， “0”表示负极性；、是段落 2 D 3 D 4 D 码，它的 8 个状态分别表示 8 个不同的段；、为段内码，它的 16 个 5 D 6 D 7 D 8 D 状态表示每段内均匀划分的 16 个量化级。段落码与段落之间的关系、段内码与 16 个 量化级之间的关系分别见表 2-2 和表 2-3。 表 2-2 段落码、起始电平与段落的关系 段落序号段落码 234 D D D 各段起始电平 （量化单位） 段落序号段落码 234 D D D 各段起始电平 （量化单位） 81111024401164 7110512301032 9 6101256200116 510012810000 表 2-3 段内码与 16 个量化级的关系 段内量化级序号段内码 5678 D D D D段内量化级序号段内码 5678 D D D D 151 1 1 170 1 1 1 141 1 1 060 1 1 0 131 1 0 150 1 0 1 121 1 0 040 1 0 0 111 0 1 130 0 1 1 101 0 1 020 0 1 0 91 0 0 110 0 0 1 81 0 0 000 0 0 0 2） 编码器 实现将样值脉冲变成二进制代码的编码器种类很多，例如有计数型、直读型、逐 次比较型、折叠级联型及混合型等。计数型编码器是把量化抽样值直接转化为脉冲数 （例如取脉冲数等于其量化级数） ，然后给以计数，得自然二进码，这种编码方法简单， 但编码速度慢，故采用不多；直读型编码器是一种把量化的抽样值直接转换成相应代 码的方法。这种编码方法要求事先准备好所有代码发生器，每一发生器对应于不同的 量化电平，当量化抽样值落在某一量化级时，代码直接读出，故编码速度高，但电路 比较复杂，采用也不多，但是，随着数字技术和大规模集成电路技术的发展，这种方 法将日益得到广泛应用；逐次比较型编码器也称逐次反馈型编码器，是目前采用较多 的一种；折叠级联型编码器是一种把量化抽样值直接转换成折叠二进码的装置，它是 一种高速编码器；混合型则是上述几种编码器的混合装置。这里只介绍逐次比较型编 码器。 逐次比较型编码方法类似于天平称重。天平称重时，一边放被测物体，一边放砝 码。假设天平的测量范围为 0128g（相当于抽样值的取值范围） ，7 个砝码分别为 64g，32g，16g，8g，4g，2g，1g（相当于 7 位二进制码的权值） 。当被测物重量为 90g（相当于某一时刻的量化抽样值） ，测量过程如下：在天平的一边先放 64g 的砝码， 判定被测物比砝码重还是轻，如果重，砝码保留；如果轻，去掉该砝码。然后用同样 的方法将 32g，16g，8g，4g，2g，1g 的砝码依次测定。于是，90g 被测物体有如下结 果： 64g（留）+32g（去）+16g（留）+8g（留）+4g（去）+2g（留）+1g（去）=90g 如果以二进制码 0 和 1 分别代表砝码的去和留，则可得到自然二进制码 1011010。 逐次比较型编码器就是参照上述原理构成的，其原理如图 2-4 所示，它由整流器、 保持电路、比较器及本地译码电路组成。 10 PCM 后7位码 整流器保持电路比较器 恒流源 7/11 变换电路 记忆电路 本地译码器 极性码 输入 PAM 1 D W I S I : 1 SW II“” 28 DD : 0 SW II“ ” 图2-4 逐次比较型编码器 整流器用来判别输入样值脉冲的极性，编出第一位码（极性码） 。同时将双极性 1 D 脉冲变换成单极性脉冲。 比较器是编码器的核心，它通过对输入样值电流的绝对值和标准电流进行比|I | s Iw 较，从而对输入信号的抽样值实现非线性量化编码。每比较一次便输出一位二进制代 码，且当时，输出“1”码；反之输出“0”码。由于在 13 折线律中用 7 位二进制|I | I sw A 代码来代表段落码和段内码，所以对一个输入信号的抽样值需要进行 7 次比较。每次 所需的标准电流均由本地译码电路提供。Iw 本地译码电路包括记忆电路、7/11 变换电路和恒流源。记忆电路用来寄存二进制 码，因除第一次比较外，其余各次比较都要依据前几次比较的结果来确定标准电流。Iw 因此，7 位码组中的前 6 位的状态均应由记忆电路寄存下来。7/11 变换电路是非线性量 化至线性量化的转化器。因为非均匀量化的 7 位码等效于线性量化的 11 位码，而恒流 源有 11 个基本权值电流支路，需要 11 个控制脉冲来进行控制，所以必须经过变换， 把 7 位码变成 11 位码。恒流源用来产生各种标准电流值。为了获得各种标准电流，Iw 在恒流源中，有数个基本权值电流支路。基本的权值电流个数与量化级有关。例如： 128 个量化级需编 7 位码，它要求 11 个基本的权值电流支路，它的权值电流分别为 1，2，4，8，16，32，64，128，256，512，1024。每个支路均有一个控制开关，每次 由相应的那几个开关接通组成比较用的标准电流，7/11 变换电路输出的 11 位脉冲就Iw 是这些开关的控制信号。 保持电路的作用是保持输入信号的抽样值在整个比较过程中具有一定的幅度。由 于逐次比较型编码器编 7 位码（极性码除外）需与比较 7 次，在每个比较过程中|I | s Iw 都应保持输入信号的幅度不变，故需采用保持电路。 11 2.3 PCM 系统译码原理 译码就是将收到的 PCM 码组还原为相应的 PAM 样值信号。译码得到样值信号经 过低通滤波器后，就可恢复出原始的模拟基带信号。常用的译码器大致可分为 3 种类 型：电阻网络型、级联型和混合型。这里以电阻网络型译码器为例来说明 PCM 译码过 程。 电阻网络型译码器的原理框图如图 2-5 所示，它与逐次比较型编码器中的局部译 码器类似。从原理上说，两者都是用来译码，但编码器中的译码，只译出信号的幅度， 不译出极性。而收端的译码器在译出信号幅度值的同时，还要恢复出信号的极性。电 阻网络型译码器各部分电路的作用简述如下。 记忆电路用来将串行码变成并行码，故可称为“串/并变换”电路。7/12 变换电路 与编码器中 7/11 变换电路的作用类似，起非线性变换作用。为了减少量化误差，译码 时补了半个量化级（所处段的半个量化级）故为 12 位线性码。极性控制电路用来恢复 译码后的脉冲极性。寄存读出电路把寄存的信号在一定时刻并行输出到恒流源中的译 码逻辑电路上去，使之产生所需的各种逻辑控制脉冲。这些逻辑控制脉冲加到恒流源 的控制开关上，从而驱动权值电流电路产生译码输出。 记忆电路 7/12 变换电路 寄存读出恒流源 极性控制 PCM码 写入脉冲 存 入 控 制 读 出 脉 冲 放大器 PAM输出 图 2-5 电阻网络型译码器 2.4 本章小结 本章主要对 PCM 系统做了简单的介绍，其中主要研究了 PCM 原理中的编码原理和逐次 比较型编码器的工作原理；PCM 译码的原理和电阻网络型译码器的工作原理。在编码和 译码的理论基础上，给出了相应编码器模型和译码器模型的原理框图 12 3 PCM 系统的仿真 3.1 PCM 编码系统的仿真 3.1.1 仿真模型及参数设置 Saturation Relay Quantizer Lookup Table Integer to Bit Converter Integer to Bit Converter 127 Gain 1 1 1 1 0 0 1 1 Display 1270/2048 Constant |u| Abs 图 3-1 编码器模型 PCM 编码模块是利用 13 折线压缩进行的编码，运用增益模块和 Quantizer 进行取 整，最后将整数编码为 7 位二进制序列，作为 PCM 编码的低 7 位，而 Relay 的输出作 为编码的高位，所以进行模块整合后，正好输出 8 位，constant 参数设置不同，编码 结果就会不同。 参数设置如下： a b 13 c d e 图 3-2 3.1.2 仿真结果及分析 仿真结果： 在 Constant 输入为 1270/2048 时，Display 的仿真输出为 11110011。 分析： 14 1) 确定极性码 1 D 输入信号抽样值为正，故极性码=1。即 Relay 模块的输出为“1” 。 1 D 2) 确定段落码 2 D 3 D 4 D 显然，=1270，因此 s I 选=128，确定，因=1270，所以=1，处于 58 段； 1w I 2 D s I 1w I 2 D s I 选=512，确定，因=1270，所以=1，处于 7、8 段； 2w I 3 D s I 2w I 3 D s I 选=1024，确定，因=1270，=1，确定处于第 8 段； 3w I 4 D s I 3w I 4 D s I 上述 3 次比较得到了段落码为 111，=1270 处在第 8 段。 s I 3) 确定段内码 5 D 6 D 7 D 8 D 段内码是在已经确定输入信号所处段落的基础上，用来表示输入信号处于该段的 哪一量化级的。第 8 段的起始电平1024 个量化单位，该段的量化间隔为64 8B I 8 个量化单位。 确定选标准电流= 段落起始电平 + 8 = 1024+864 = 1536 个量化单位， 5 D 4w I 8 ，=0，处于第 8 段中 07 级； s I 4w I 5 D s I 确定选标准电流 = 段落起始电平 + 4 = 1024+464 = 1280 个量化单位， 6 D 5w I 8 ，=0，处于第 8 段中 03 级； s I 5w I 6 D s I 确定选标准电流 = 1024+2 = 1024+264 = 1152 个量化单位， 7 D 6w I 8 ，D7=1，处于第 8 段中 23 级。 s I 6w I s I 确定选标准电流 = 1024+3 = 1024+364 = 1216 个量化单位， 8 D 7w I 8 ，=1，说明输入信号处在第 8 段中 3 量化级。 s I 7w I 8 D 经上述 7 次比较，编出的 8 位码为 11110011。它表示输入抽样值处于第 8 段 3 量 化级，其量化后的电平值为 1216 个量化单位，故量化误差等于 54 个量化单位。 通过上述编码过程可以看出，原理上模拟信号数字化的过程是抽样、量化以后才 进行编码，但实际上 PCM 编码器本身包含了量化和编码两个功能，也就是说量化是在 编码过程中完成的。 15 以上讨论的是非均匀量化编码，当采用均匀量化编码时，除极性码外还需 11 位码。 因为在律 13 折线的量化中，其量化级数为 128，即非线性编码位数为 7 位；如果以A 为量化间隔进行均匀量化，其量化级数为 2048，此时线性编码位数为 11 位。也就 0 是说，在保证小信号时量化间隔相同的条件下，11 位线性编码等效于 7 位非线性编码。 在本次仿真中，除极性码外的 7 位非线性码 1110011，对应的 11 位线性码为 10011000000。显然，仿真结果与理论分析结果一致。 3.2 PCM 译码系统的仿真 3.2.1 仿真模型及参数设置 In1Out1 Subsystem Relay Product Lookup Table 1/127 Gain 0.622 Display 1270/2048 Constant Bit to Integer Converter Bit to Integer Converter 图 3-3 译码器模型 PCM 译码是编码的逆过程，所以在模块中要加入编码好的子模块，译码器首先分离 最高位和 7 位数据，再将 7 位数据进行归一化、扩张等得出译码值。 参数设置如下： 16 a b c d 图 3-4 3.2.2 仿真结果及分析 仿真结果： 本次仿真 Constant 输入为 1270/2048，Display 的输出为 0.622，为 1274 个量化单 位。即输出的码组为 11110011。 本次译码器的仿真的输入采用上一小节编码器的输出码组，即译码器接收到的 PCM 码组为 11110011。 分析： ，所以样值脉冲极性为正。由段落码111 可知，样值脉冲处于第1 1 D 432 DDD 8 段，起始电平为1024，量化间隔为64；由段内码0011 可知， 8B I 8 8765 DDDD 样值脉冲处于该段的 3 量化级；同时为了减少量化误差，必须加上所在段的半个量化 间隔，因此译码值理论 8858687888 11111 2481632 111 1024001024 11024 11024 81632 1248 BBBBBBB IIIDIDIDIDI 所以译码器输出为+1248 个量化单位。124811110011 17 与 Display 输出结果一致。 3.3 本章小结 本章主要研究的是 PCM 编码系统的模型搭建和编码模型中相关的参数设置;PCM 译码 系统的模型搭建和译码模型中的相关参数的设置。并进行了在 Simulink 环境下的 PCM 编码器和译码器的建模与仿真，然后对相应的编码、译码仿真结果进行分析。 18 4.结论 4.1 工作总结 本次设计主要是根据脉冲编码调制原理，通过 Simulink 仿真软件进行建模及仿真 分析。目的是通过软件仿真的结果清晰的表现出各模块的组成和性能参数，并确定最 佳的参数指标应用于通信系统设计中。主要工作内容如下： 1）介绍了 PCM 的基本原理 2）运用 simulink 进行编码器模型和译码器模型的设计及仿真。其中包括各模块的 参数设置，仿真结果分析。各模块的输出基本与原理一致。 4.2 工作展望 仿真过程中存在的问题： 1）仿真实现过程中，通过改变参数以获得较好的显示结果。 2）个别模块参数设置有问题，查阅相关资料后才修改正确， 3）仿真设计过程中需以理论指导进行不断改进、完善。 对今后工作的展望： 在掌握通信原理的基础上，搭建 PCM 模型运用 Matlab/Simulink 软件搭建一个合 适的 simulink 仿真的 PCM 模型分析误码特性。 在今后的工作中，应作进一步研究，主要工作如下： 1）研究 PCM 系统在有干扰的环境下的误码特性及信噪比。 2）改进并完善 PCM 串行传输模型。 19 致 谢 毕业设计即将结束，在老师的指导和同学的帮助下，让我对自己对所学的知识有 了更深刻的理解。作为一个大专生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不 周全的地方，在这里衷心感谢指导老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持， 让我按时完成这次毕业设计。 目前为止，此次毕业设计已经接近尾声。在这一学期的工作中，我学到了很多东 西。当然，首先必须感谢细心指导我的张鸣老师。在整个设计工作中，张老师给予我 最大的帮助和关心。每一次见张老师时，她总是耐心并一对一的为我们解决难题。张 老师严谨务实的工作态度让我不禁敬畏，这成为我以后学习和工作的源泉和动力。平 时，也多通过定时见面、发邮件的形式与老师沟通。在这里同样要感谢同组的五个同 学，跟他们的和谐相处和相互协作，也让我有所长见。最后，真诚的感谢给予我帮助 的每一位老师和同学。 20 参考文献 1 梁虹信号与系统分析及 MATLAB 实现 M北京：电子工业出版社，2002 2 景振毅，张泽兵，董霜 MATLAB7.0 实用宝典 M北京：中国铁道出版社， 2008 3 邵玉斌Matlab/Simulink 通信系统建模与仿真实例分析M.清华大学出版社,2008 4 徐明远 邵玉斌 编著， MATLAB 仿真在通信与电子工程中的应用M，西安电子 科技大学出版社，2005 5 邵玉斌，Matlab/Simulink 通信系统建模与仿真实例分析学习辅导和习题详解 M北京清华大学出版社，2008.6 6 李白萍，吴冬梅通信原理与技术M北京：人民邮电大学出版社，2003.8. 7 郭仕剑等，MATLAB 7.0 数字信号处理M人民邮电出版社，2006. 8 赵琳, 邵敏敏. 基于Simulink 的数字通信系统的建模与仿真J. 电脑知识与技术, 2009(27) 9 张德丰等. MATLAB/Simulink 建模与仿真M.电子工业出版社，2009 10 殷战稳，韩耀飞，王亚东.基于 Simulink 的 PCM/DPCM 通信系统仿真J.河南师范 大学学报（自然科学版） ，2012，40（2）. 11 温洪明.基于 SystemView 平台 PCM 系统仿真与分析J.机电产品开发与创新， 2011,24（1）. 12 郑明嵩、陈鹏.PCM 编译码器的软件实现J.现代通信技术，2000，（1）：20-35 13 王安红，孙志毅，李志宏.PCM 编译码器的软件实现J.太原重型机械学院学报， 2004，（4）290-293. 14 陈奎.语音 PCM 编码通信系统的 simulink 仿真J.福建电脑，2012，（10）：115- 117 15 李探元, 任宏, 刘小宝. 基于 Simulink 的脉冲编码调制系统设计 J. 无线通信技 术, 2011(4). 16 席在芳, 等.基于Simulink 的现代通信系统仿真分析J. 系统仿真学报, 2006, 18(10) 17 张志涌, 刘瑞桢, 杨祖樱掌握和精通MATLAB M北京：航空航天大学出版社, 1997. 18 刘敏，魏玲Matlab 通信仿真与应用M北京：国防工业出版社，2001 年 19 樊昌信，通信原理教程M电子工业出版社 , 2005.7. 20 黄葆华,杨晓静通信原理M西安电子科技大学出版社, 2007.2. 21 请删除以下内容，请删除以下内容，O(_)O 谢谢！谢谢！The origin of taxation in the United States can be traced to the time when the colonists were heavily taxed by Great Britain on everything from tea to legal and business documents that were required by the Stamp Tax. The colonists disdain for this taxation without representation (so-called because the colonies had no voice in the establishment of the taxes) gave rise to revolts such as the Boston Tea Party. However, even after the Revolutionary War and the adoption of the U.S. Constitution, the main source of revenue for the newly created states was money received from customs and excise taxes on items such as carriages, sugar, whiskey, and snuff. Income tax first appeared in the United States in 1862, during the Civil War. At that time only about one percent of the population was required to pay the tax. A flat-rate income tax was imposed in 1867. The income tax was repealed in its entirety in 1872. Income tax was a rallying point for the Populist party in 1892, and had enough support two years later that Congress passed the Income Tax Act of 1894. The tax at that time was two percent on individual incomes in excess of $4,000, which meant that it reached only the wealthiest members of the population. The Supreme Court struck down the tax, holding that it violated the constitutional requirement that direct taxes be apportioned among the states by population (pollock v. farmers loan the explanation of the tax reform act of 1986 was more than thirteen hundred pages long (Pub. L. 99-514, Oct. 22, 1986, 100 Stat. 2085). Commerce Clearing House, a publisher of tax information, released a version of the Internal Revenue Code in the early 1990s that was four times thicker than its version in 1953. Changes to the tax laws often reflect the times. The flat tax of 1913 was later replaced with a graduated tax. After the United States entered world war i, the War Revenue Act of 1917 imposed a maximum tax rate for individuals of 67 percent, compared with a rate of 13 percent in 1916. In 1924 Secretary of the Treasury Andrew W. Mellon, speaking to Congress about the high level of taxation, stated, The present system is a failure. It was an emergency measure, adopted under the pressure of war necessity and not to be counted upon as a permanent part of our revenue structure. The high rates put pressure on taxpayers to reduce their taxable income, tend to destroy individual initiative and enterprise, and seriously impede the development of productive business. Ways will always be found to avoid taxes so destructive in their nature, and the only way to save the situation is to put the taxes on a reasonable basis that will permit business to go on and industry to develop. Consequently, the Revenue Act of 1924 reduced the maximum individual tax rate to 43 percent (Revenue Acts, June 2, 1924, ch. 234, 43 Stat. 253). In 1926 the rate was further reduced to 25 percent. The Revenue Act of 1932 was the first tax law passed during the Great Depression (Revenue Acts, June 6, 1932, ch. 209, 47 Stat. 169). It increased the individual maximum rate from 25 to 63 percent, and reduced personal exemptions from $1,500 to $1,000 for single persons, and from $3,500 to $2,500 for married couples. The national industrial recovery act of 1933 (NIRA), part of President franklin d. roosevelts new deal, imposed a five 22 percent excise tax on dividend receipts, imposed a capital stock tax and an excess profits tax, and suspended all deductions for losses (June 16, 1933, ch. 90, 48 Stat. 195). The repeal in 1933 of the eighteenth amendment, which had prohibited the manufacture and sale of alcohol, brought in an estimated $90 million in new liquor taxes in 1934. The social security act of 1935 provided for a wage tax, half to be paid by the employee and half by the employer, to establish a federal retirement fund (Old Age Pension Act, Aug. 14, 1935, ch. 531, 49 Stat. 620). The Wealth Tax Act, also known as the Revenue Act of 1935, increased the maximum tax rate to 79 percent, the Revenue Acts of 1940 and 1941 increased it to 81 percent, the Revenue Act of 1942 raised it to 88 percent, and the Individual Income Tax Act of 1944 raised the individual maximum rate to 94 percent. The post-World War II Revenue Act of 1945 reduced the individual maximum tax from 94 percent to 91 percent. The Revenue Act of 1950, during the korean war, reduced it to 84