天津理工大学计算机与通信工程学院

通信工程专业设计说明书

基于Matlab/Simulink 的PCM调制解调仿真设计与研究

姓 名 史波 学 号 20102147 班 级 10通信3班 指导老师 白育堃、王俊峰 日 期 2013.11.26

目 录

摘要： ...................................................................................................................................... 1 关键词： .................................................................................................................................. 1 一 Matlab及simulink简介 ......................................................................................................... 2

1.1 Matlab简介 .................................................................................................................... 2 1.2 Matlab的功能和特点 .................................................................................................... 2 1.3 Simulink简介 ..................................................................................................................... 3 1.4Simulink的功能和特点 ...................................................................................................... 3 二 PCM基本原理 ...................................................................................................................... 4

2.1 抽样 ................................................................................................................................. 4 2.2 量化 ................................................................................................................................. 4 2.3 编码 ................................................................................................................................. 7 2.4 时分多路复用 ................................................................................................................. 8 三 PCM系统仿真电路设计 ...................................................................................................... 9

3.1 总体设计思想 .................................................................................................................. 9 3.2 各模块的设计和仿真图形分析 .................................................................................... 10

3.2.1 PCM编码模块设计 .............................................................................................. 10 3.2.2 PCM解码模块设计 .............................................................................................. 13 3．2.3 PCM系统总体模块 ............................................................................................ 15 结束语 .................................................................................................................................... 18 结 论 .................................................................................................................................... 19 参 考 文 献 .......................................................................................................................... 20

摘要：

本设计结合PCM的抽样、量化、编码原理，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。课题中主要分为三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。通过对脉冲编码调制（PCM）系统原理的仿真分析，设计者对PCM原理及性能有了更深刻的认识，并进一步掌握MATLAB软件的使用。

关键词：脉冲编码调制（PCM） 均匀与非均匀量化 MATLAB

一 Matlab及simulink简介

Matlab是由美国的mathworks公司出品的一款商业性数学软件。可用于数据的可视化、算法的开发、数值的计算和数据分析的交互式的环境和高级的技术计算语言。其主要包括SIMULINK与MATLAB两大部分。

1.1 Matlab简介

MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件，是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。它集图示和精确计算于一身，在应用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其它需要进行复杂数值计算的领域得到了广泛应用。它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的训‘算工具，而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课程教学中的优秀的教学工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在各类工业应用中更有不俗的表现。MATLAB可以在几乎所有的PC机和大型计算机上运行，适用于Windows、UNIX等多种系统平台。MATLAB作为一种科学计算的高级语言之所以受欢迎，就是因为它有丰富的函数资源和工具箱资源，编程人员可以根据自己的需要选择函数，而无需再去编写大量繁琐的程序代码，从而减轻了编程人员的工作负担。

1.2 Matlab的功能和特点

我这次所要选用的软件是MATLAB，因为这款软件的功能很是强大，学习起来也很方便，仿真也比较容易实现。

MATLAB具有以下六个特点： （1）较高的编程效率

（2）MATLAB把连接、编辑、编译及其执行融合为一体。可以使用户方便的使用。 （3）具有很强扩充能力，数学运算可以直接调用丰富得库函数用户文件也能调用当做库函数。

（4）matlab的语句很简单，内涵也是十分的丰富