通信原理课程设计报告

1、.通信原理课程设计学院 姓名：班级： 学号基于PCM/TDM/2DPSK的单向语音信号通信系统仿真一 设计目的一 设计并用simulink仿真实现一个基于PCM/TDM/2DPSK技术的单向通信系统，要求实现两路模拟语音信号同时传输。二 进一步熟悉掌握PCM编解码与2DPSK得编解码的原理。二 设计环境 课程设计要在PC机的MATLAB的Simulink环境中利用模拟框图来实现。三 设计原理 1 系统的的整体设计整体设计的基本思路：先将两路模拟信号抽样量化，然后进行PCM编码，再使用TDM技术将两路合并为一路进行传输，经过2DPSK进行调制，接着解调，分路，最后还原出原始信号。流程图如下： 2

2、 PCM模块的调制与解调原理实现数字通信，首先必须使发送端发出的模拟信号变为数字信号，这个过程称为“模数转换”。模拟信号数字化最基本的方法有三个过程，第一步是“抽样”，就是对连续的模拟信号进行离散化处理，可以以相等的时间间隔来抽取模拟信号的样值，也可以不等间隔抽取。第二步是“量化”，将模拟信号样值变换到最接近的数字值。因抽样后的样值在时间上虽是离散的，但在幅度上仍是连续的，量化过程就是把幅度上连续的抽样也变为离散的。第三步是“编码”，就是把量化后的样值信号用一组二进制数字代码来表示，最终完成模拟信号的数字化。数字信号送入数字网进行传输。接收端则是一个还原过程，把收到的数字信号变为模拟信号，即“

3、数模转换”，从而再现原始信号。PCM即脉冲编码调制，在通信系统中完成将语音信号数字化功能。PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。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。话音输入低通滤波瞬时压缩抽 样量 化编 码低通滤波瞬时扩张解 调解 码信道再 生 话音输出 图 PCM原理框图未压缩（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8） 0A率折线图如下：在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线

4、（8个段落）进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是：用第二至第四位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。其它四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果，8个段落被划分成27128个量化级。3 TDM模块的调制与解调原理 TDM过程主要是运用一个SWITCH开关再通过一定的延时将两路信号叠加在一起，在解调时再用SWITCH开关以及一定的延时解调出信号。4 2DPSK模块的调制与解调原理调制过程 PSK方式即是利用

5、前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移表示（定义为本码元初相与前一码元初相只差），并=数字信息1 =0数字信息0则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如如下：数字信息： 0 0 1 1 1 0 0 1 0 12DPSK信号相位：0 0 0 0 0 0 或 0 0 0 0 0画出的2PSK及DPSK信号的波形如图所示。图 2PSK及2DPSK信号的波形2DPSK的产生基本类似于2PSK，只是调制信号需要经过码型变换，将绝对码变为相对码。解调过程在解调方法中采用的是差分相干解调的方法过程如下：抽样判决器 相乘器低通滤波器带通滤波器延时Ts四

6、 设计模块1 整体设计模拟图信号源的参数设置如下：1 波形如图所示：2 PCM设计模块模拟图及主要参数的设置调制：解调：主要参数设置：1 脉冲参数2 量化参数3 bit转换参数3 TDM设计模块模拟图及主要参数的设置1 调制：2 解调 4 2DPSK设计模块模拟图及主要参数的设置调制与解调：参数设置：1 载波2 switch开关5解调出的信号与原信号相比较上面的波形是原信号下面的波形是解调出来的信号。两者基本相同。五 设计总结通过本次课程设计，我学会了用Matlab/Simulink平台设计出一个简单的单向通信系统，实验结果符合预期想象，但是仍存在一定的问题，再解调出来的信号与原信号在幅度上有一定的差别，有可能是在时延与同步的过程中处理的不够恰当。在设计过程中遇到了许多的问题，比如说在时延方面不是很熟悉导致了系统的错误，但是通过向别人请教最终把问题解决了。课