脉冲编码调制(PCM)系统设计与仿真
摘要 : SystemView 仿真软件可以实现多层次的通信系统仿真。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。利用 SystemView 实现脉冲编码调制(PCM)仿真,
可以为硬件电路实现提供理论依据。通过仿真展示了 PCM 编码实现的设计思路及具体过程,
并加以进行分析。
关键词: PCM 编译码
1、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。基于信号的用于通
信系统的动态仿真软件 SystemView 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。
SystemView 具有良好的交互界面,通过分析窗口和示波器模拟等方法,提供了一个可
视的仿真过程,不仅在工程上得到应用,在教学领域也得到认可,尤其在信号分析、通信
系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统,并提供了内
容丰富的基本库和专业库。 本文主要阐述了如何利用 SystemView 实现脉冲编码调制
(PCM)。系统的实现通过模块分层实现,模块主要由 PCM 编码模块、PCM 译码模块、
及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路,分析电路仿真结果,为最终硬件实现提供
理论依据。
2、系统介绍
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 μ 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,采用非均匀量化 PCM 编码示意图见图 1。
图 1 PCM 原理框图
下面将介绍 PCM 编码中抽样、量化及编码的原理:
(a) 抽样
所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的
信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原
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
评论0