脈沖編碼調(diào)制(pcm)系統(tǒng)設(shè)計與仿真

1、脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制(PCM)(PCM)系統(tǒng)設(shè)計與仿真系統(tǒng)設(shè)計與仿真摘要摘要:SystemView仿真軟件可以實現(xiàn)多層次的通信系統(tǒng)仿真。脈沖編碼調(diào)制（PCM）是現(xiàn)代語音通信中數(shù)字化的重要編碼方式。利用SystemView實現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制(PCM)仿真，可以為硬件電路實現(xiàn)提供理論依據(jù)。通過仿真展示了PCM編碼實現(xiàn)的設(shè)計思路及具體過程，并加以進行分析。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:PCM編譯碼1、引言、引言隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)得到了

2、廣泛的應(yīng)用?；谛盘柕挠糜谕ㄐ畔到y(tǒng)的動態(tài)仿真軟件SystemView具有強大的功能，可以滿足從底層到高層不同層次的設(shè)計、分析使用，并且提供了嵌入式的模塊分析方法，形成多層系統(tǒng)，使系統(tǒng)設(shè)計更加簡潔明了，便于完成復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計。SystemView具有良好的交互界面，通過分析窗口和示波器模擬等方法，提供了一個可視的仿真過程，不僅在工程上得到應(yīng)用，在教學(xué)領(lǐng)域也得到認(rèn)可，尤其在信號分析、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。其可以實現(xiàn)復(fù)雜的模擬、數(shù)字及數(shù)模混合電路及

3、各種速率系統(tǒng)，并提供了內(nèi)容豐富的基本庫和專業(yè)庫。本文主要闡述了如何利用SystemView實現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制（PCM）。系統(tǒng)的實現(xiàn)通過模塊分層實現(xiàn)，模塊主要由PCM編碼模塊、PCM譯碼模塊、及邏輯時鐘控制信號構(gòu)成。通過仿真設(shè)計電路，分析電路仿真結(jié)果，為最終硬件實現(xiàn)提供理論依據(jù)。2、系統(tǒng)介紹、系統(tǒng)介紹PCM即脈沖編碼調(diào)制，在通信系統(tǒng)中完成將語音信號數(shù)字化功能。PCM的實現(xiàn)主要包括三個步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時間上離散、幅度上離散

4、、及量化信號的二進制表示。根據(jù)CCITT的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴非均勻量化，有兩種建議方式，分別為A律和μ律方式，我國采用了A律方式，由于A律壓縮實現(xiàn)復(fù)雜，常使用13折線法編碼采用非均勻量化PCM編碼示意圖見圖1。圖1PCMPCM原理框圖原理框圖下面將介紹下面將介紹PCM編碼中抽樣、量化及編碼的原理：編碼中抽樣、量化及編碼的原理：(a)抽樣抽樣所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。

5、該模擬信號經(jīng)過抽樣后還應(yīng)當(dāng)包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復(fù)原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。低通濾波瞬時壓縮抽樣量化編碼低通濾波瞬時擴張解調(diào)解碼信道再生話音輸入話音輸出A律壓擴特性是連續(xù)曲線，A值不同壓擴特性亦不同，在電路上實現(xiàn)這樣的函數(shù)規(guī)律是相當(dāng)復(fù)雜的。實際中，往往都采用近似于A律函數(shù)規(guī)律的13折線（A=87.6）的壓擴特性。這樣，它基本上保持了連續(xù)壓擴特性曲線的優(yōu)點，又便于用數(shù)字電路實現(xiàn)，本設(shè)計中所用到的

6、PCM編碼正是采用這種壓擴特性來進行編碼的。圖3示出了這種壓擴特性。圖313折線折線表1列出了13折線時的值與計算值的比較。xx表1y0818283848586871x012816.6016.3014.15179.7193.3198.111按折線分段時的x012816413211618141211段落12345678斜率161684212141未壓縮（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）16181412110y18786858