2022年通信原理均匀量化课程设计 .pdf

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1、通信原理 均匀量化课程设计报告名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 1 目录引言. 2摘要. 2关键词 . 2一、设计题目 . 2二、设计要求 . 2三、设计目的 . 3四、量化原理 . 34.1 均匀量化 . 3五、设计步骤 . 45.1 系统分析 . 45.2 源程序的运行与解释 . 45.3 程序输入与输出结果 . 65.4 结果分析 . 8六、设计体会 . 8七、结 束 语. 8八、参 考 文 献 . 9名师

2、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2 引言随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。基于数字处理， 通信系统的用于通信系统的动态仿真软件matlab 具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用，并且提供了嵌入式的模块分析方法，形成多层系统，使系统设计更加简洁明了，便于完成复杂系统的设计。脉冲编码调制（PCM ）是现代语音通信中数字化的重要编码方式。在信号传输过程中，运用A 律 PCM

3、译码实现信模拟号到数字信号的转换。运用MATLAB的 M 文件来编写程序，根据经过抽样、 量化、 编码后收到的码组（极性码除外）， 使用 A 律译码产生相应的控制脉冲，从而输出一个与发信端抽样值接近的脉冲，通过计算，得出理论值与实际值近似，成功达到了设计效果。摘要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

4、折线法编码 ,采用非均匀量化PCM 编码。模拟信号数字化的过程包括三个主要步骤，即抽样、 量化和编码。 模拟信号抽样后变成在时间上离散的信号，但仍然是模拟信号。这个抽样信号必须经过量化后才成为数字信号。关键词均匀量化MATLAB 一、设计题目若输入为正弦信号，其幅度为Am，(1) 将其进行均匀量化，量化器的范围是（V，V） ，共分为L 级电平，这里Amv, h(i)=v;endif f(i)=-v, h(i)=-v;end flag=0; % 设立标志for j=2:L/2+1,if (flag=0),if (f(i)p(j), h(i)=p(j-1); flag=1;endendendfor

5、 j=L/2+2:L+1,if (flag=0),if (f(i)p(j), h(i)=p(j); flag=1;endendendendnq=v2/(3*L2);% 计算量化噪声功率nq % 显示量化噪声功率Am=2;snr=(3/2)*(Am/v)2*L2;% 计算信噪比snr % 显示信噪比snr=10*log(snr)/log(10);% 将信噪比改为dB表示snr 均匀量化后的波形与原信号波形MATLAB 代码如下：figure(1)clear;x=0:0.004:4*pi;% 定义出时间序列y=sin(x); % 计算原信号值w=juny(y,3,32); % 计算原信号值plot

6、(x,y,x,w); % 绘制量化值figure(2)clear;x=0:0.004:4*pi;% 定义出时间序列名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 6 y=sin(x); % 计算原信号值w=juny(y,3,8); % 计算原信号值plot(x,y,x,w); % 绘制量化值5.3 程序输入与输出结果02468101214-1.5-1-0.500.511.5Figure(1) 32 级电平均匀量化后的波形与原信

7、号波形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 7 02468101214-1.5-1-0.500.511.5Figure(2) 8 级电平均匀量化后的波形与原信号波形nq = 0.0029 snr = 682.6667 snr = 28.3421 nq = 0.0469 snr = 42.6667 snr = 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

8、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 8 16.3009 5.4 结果分析从图中可以看出， 量化后的值与原曲线值相差较小，阶梯形的量化曲线与原曲线比较吻合，较好的完成了量化任务。当 L=32 时，量化噪声功率nq=0.0029 信噪比 snr=682.6667 用 dB 表示为 snr=10*log(snr)/log(10)=28.3421dB 而当 L=8 时，量化噪声功率nq=0.0469 信噪比 snr=42.6667 用 dB 表示为 snr=10*log(snr)/log(10)=16.3009dB 可见，噪声功率

9、提高了几个数量级，量化效果明显变差。对于正弦波，信噪比可以写为snr= dB=10log3+20logD+20lg(2n) 式中， n=log(2L) ；D=Am/( v)，为量化误差，S 为信号功率。从这个式子可以看出，当v 和 Am 都一定的时候，通过增加L 的数目，可以获得更高的信噪比， L 每增加 1 位，信噪比增加6dB. 六、设计体会在这次课程设计过程中，通过去图书馆和上网查找资料，并在老师和同学的帮助下，弄懂了均匀量化的原理，了解这些后总个设计思路就呈现在眼前，自己的信心也倍增。总体来说，这次实习让我受益匪浅。打破了一直局限于课本知识的学习方式，增加了我们的兴趣，并且体会到成功给

10、大家带来的喜悦。让我明白：无论遇到什么困难，只要对自己有信心，认真思考，悉心求教，自然会找到解决的办法。相信在以后的日子里，我会做得更好。七、结 束 语经过一周的努力终于完成了本次的课程设计。该课程设计对通信系统中的均匀量化进行了设计与仿真，对仿真结果结合理论进行了分析。从老师那里了解到， 说这门课程设计比较容易完成，于是对这次的课程设计充满了信心。可当我开始动手的时候，发现并不是他们说的那么容易，主要是我对所设计的东西不是很清楚，所以要用MATLAB语言来编程序确实有点困难。但想归想，课程设计还得继续下去，于是开始大量的找资料，并且大致想好了设计思路。当这一切悄悄进行的时候，确实感觉到这些真

11、的都算容易。设计过程中， 在老师和同学的帮助下，弄懂了均匀量化的原理，了解这些后总个设计思路就呈现在眼前，自己的信心也倍增。我对MA TLAB 语言掌握得不好，从为总个课程设计的绊脚石， 连续几天都无从下手，看到别人一个个的把程序编好，并开始了仿真和结果分析，那时真的很担心， 担心不能及时完成任务。不过功夫不负苦心人，在老师和同学的悉心知道下，终于把程序编写好，成功进行了调试，经过结果分析后验证了输出结果是正确的。成功达到该设计的要求和目的。2qS2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

12、 - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 9 对这次课程设计，感受颇深。 使我们进一步掌握了均匀量化的工作原理及过程；加强了运用仿真软件MATLAB平台， 采用 M 文件编程的能力； 学会了通过应用软件仿真来实现各种通信系统的设计，对以后的学习和工作都起到了一定的促进作用；更好的锻炼了我们的动手能力和思维方式。总体来说， 这次实习让我受益匪浅。打破了一直局限于课本知识的学习方式，增加了我们的兴趣， 并且体会到成功给大家带来的喜悦。让我明白：无论遇到什么困难，只要对自己有信心，认真思考，悉心求教，自然会找到解决的办法。相信在以后的日子里，大家会做得更好。能成功完成该

13、设计，离不开大家的帮助。在此，感谢老师与学姐的悉心指导，是你们让我对这门课程设计有了做下去的勇气和信心；感谢同学们， 是你们不厌其烦的帮助我，才使我一次次的成功解决困难。在此，我真心的对你们说声：谢谢！八、参 考 文 献1 张圣勤 MATLAB7.0实用教程北京：机械工业出版社，2006 2 樊昌信，曹丽娜通信原理北京：国防工业出版社，2008 3Proakis J G ，et alCommunication Systems 叶芝慧， 等译 北京： 电子工业出版社，2002 4 刘玉君信道编码郑州：河南科学技术出版社，1992 5 王秉钧，王少毅，韩敏通信原理及其应用北京：国防工业出版社2006 6 桑林，郝建军，刘丹谱数字通信北京：邮电大学出版社，2002 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -