Matlab实现A律13折线量化正弦信号.docx

Matlab实现A律13折线量化正弦信号实 验 报 告 实验课程：数字通信原理 实验项目：Matlab实现A律13折线量化正弦信号 专 业：电子信息工程 姓 名： 班 级： 学 号： 学 院： 中 国 · 重 庆 实验项目： 设计一个A律13折线近似的PCM编码器模型，使它能够对取值在-1,1内的正弦信号样值进行编码。 实验目的： 1、掌握Simulink仿真的基本过程和方法； 2、理解和掌握PCM编码的原理和方法。 3、熟练A律13折线的编码。 实验设备： MATLAB、计算机 实验原理及内容： 脉冲编码调制简称脉码调制，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。 实验方案及步骤： 本设计首先设计了1路信号的编码模块，模拟信号是幅度为1，频率为10hz的正弦信号。根据奈奎斯特抽样定理可知抽样频率应大于等于模拟信号最高频率的2倍。本设计的抽样时间间隔定为0.001s，符合奈奎斯特抽样定理。其中各个模块功能和参数设置如下： Zero-Order Hold ：零阶保持器，它的作用是对输入的一段采样时间进行保持。参数设置中的取样时间间隔为信号的取样时间间隔0.001s。 Relay：继电模块，它的作用是实现在两个不同常数值之间进行切换。 本设计中此模块的门限值设为0，其输出即可作为PCM编码输出的最高位，也就是极性码，当抽样值为正值时就输出1，为负值时就输出0。 Saturation：限幅器，它的作用是将输入信号的幅度限制在一定范围内。本设计将输入信号幅度限制在-1,+1范围内。 Abs：绝对值模块，它的作用是对输入数值取绝对值。 A-Law Compressor：A率压缩器，它的作用是对输入信号进行A率压缩，本设计中A取87.6。 Gain：增益模块，它的作用是对数值的大小增加或减小倍数。本设计中由于输入信号幅度限制在-1,+1,因此为了便于编码将Gain的增益参数设为127。 Quantizer：量化器，它的作用是就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值。本设计中的量化间隔设为1，可将输入数值根据四舍五入原则量化成相应的离散数值。 Integer to Bit Converter：整数点转换器，它的作用是将整数值转换为相应的二进制数值。本设计中由于量化值最大为127，因此此模块参数设为7，即将十进制整数转换为7位二进制数值。 Mux：复用器，它的作用是将多路信号复用为一路信号。本设计中由于输入信号由1路极值脉冲和1路数值脉冲组成，因此此模块输入参数设为2。 原始记录： 1 1.测试模型如图所示： 2 2.实验数据： Sin信号幅值 编码输出的电平 次数0 -0.2377 01011110 次数1 0.7712 11111001 次数2 -0.01518 00011110 次数3 -0.2729 01100001 实验结论： 基本了解和掌握Simulink仿真的基本过程和方法，理解和掌握PCM编码的原理和方法，试验中对SIN信号进行了正确的编码，本实验采用的模拟压扩法。 3