海南大学通信原理课题设计-PCM编码与译码.doc

海南大学课程设计论文课程名称：通信原理 课题名称：PCM编码与译码 姓 名：* 班 级：* 时 间： 2014年6月7日 指导老师： * 1、 摘要本设计结合PCM的抽样、量化、编码和译码原理，利用MATLAB软件编程和绘图功能，完成了对脉冲编码调制（PCM）系统的建模与仿真分析。课题中主要分为四部分对脉冲编码调制（PCM）系统原理进行建模与仿真分析，分别为采样、量化和编码原理的建模仿真，同时仿真分析了采样与欠采样的波形、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。通过对脉冲编码调制（PCM）系统原理的仿真分析，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。 二、关 键 词：脉冲编码调制（PCM） 均匀与非均匀量化 MATLAB仿真三、PCM脉冲编码原理1. 信号的采样1.1 抽样定理抽样也称取样、采样，是把时间连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。抽样定理是指：在一个频带限制在（0，f h）内的时间连续信号f（t），如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。2. 信号的量化2.1 量化的定义 所谓量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅值离散，即用一组规定的电平，把瞬时值用最接近的电平值来表示。抽样是把一个时间连续信号变换成时间离散的信号，量化则是将取值连续的抽样变换成取值离散的抽样。 通常，量化器的输入是随机模拟信号。可以用适当速率对此随机信号m(t)进行抽样，并按照预先规定，将抽样值m(kT)变换成M个电平q1，q2，qM之一，有mq(kTs)=qi，若mi-1m(kTs)V,h(i)=V;endif f(i)=-V,h(i)=-V;endflag=0;for j=2:L/2+1if(flag=0) if(f(i)p(j)h(i)=p(j-1); flag=1;endendend for j=L/2+2:L+1if(flag=0) if(f(i)=0 if(x(i)=-t)y(i)=-(a*-x(i)/(1+log(a); elsey(i)=-(1+log(a*-x(i)/(1+log(a); endendend4、PCM A律13折线编码function a_13code()t=0:0.000025:0.00025;y=sin(8000*pi*t)z=line13(y)c=pcmcode(z)function y=line13(x)x=x/max(x);z=sign(x);x=abs(x);for i=1:length(x) if(x(i)=0)&(x(i)=1/64)&(x(i)=1/32)&(x(i)=1/16)&(x(i)=1/8)&(x(i)=1/4)&(x(i)=1/2)&(x(i)0 out(i,1)=1; else out(i,1)=0; end if abs(x(i)0&abs(x(i)=32&abs(x(i)=64&abs(x(i)=128&abs(x(i)=256&abs(x(i)=512&abs(x(i)=1024&abs(x(i)=2048&abs(x(i)=4096 out(i,2:8)=1 1 1 1 1 1 1; else tmp=floor(abs(x(i)-st)/step); t=dec2bin(tmp,4)-48; %函数dec2bin输出的是ASC字符串，48对应0 out(i,5:8)=t(1:4); endend out=reshape(out,1,8*n);6、非均匀量化PCM译码functionout=pcm_decode(in,v)n=length(in);in=reshape(in,8,n/8);slot(1)=0;slot(2)=32;slot(3)=64;slot(4)=128;slot(5)=256;slot(6)=512;slot(7)=1024;slot(8)=2048;step(1)=2;step(2)=2;step(3)=4;step(4)=8;step(5)=16;step(6)=32;step(7)=64;step(8)=128;for i=1:n/8 ss=2*in(1,i)-1; tmp=in(2,i)*4+in(3,i)*2+in(4,i)+1; st=slot(tmp);