《现代通信系统》实验设计报告题目:PCM编码与传输性能分析验证学生姓名:黄炜学号:141120052学院:物理与信息工程学院专业:通信与信息系统年级:2014级指导教师:黄炜二○一四年12月18日提出背景模拟信号数字化,一般要通过抽样,量化和编码等三个主要步骤。模拟信号被抽样后仍是离散模拟信号,量化则可使抽样信号变成数字信号,然后才能进行编码。话音PCM的抽样频率为8kHz,每个量化样值对应一个8位二进制码,故话音数字编码信号的速率为8bits×8kHz=64kb/s。量化噪声随量化级数的增多和级差的缩小而减小。量化级数增多即样值个数增多,就要求更长的二进制编码。因此,量化噪声随二进制编码的位数增多而减小,即随数字编码信号的速率提高而减小。自然界中的声音非常复杂,波形极其复杂,通常我们采用的是脉冲代码调制编码,即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码,本文通过对PCM产生传输编码等过程的分析,全面了解PCM的各种性能。一、实验设计通过合理的实验设计,通过模拟信号通过PCM编码,通过加性高斯白噪声信道传输,并匹配重构的全过程。并分析均匀与非均匀量化时输出信噪比的区别,以及滤波器匹配不匹配时候误码率的不同,以及不同量化级数时候系统输入输出性能的关系,以及不同输入信噪比下,输出信噪比随着量化级数变化的趋势。2.1实验原理框图nosisem(t){an}s(t){an’}2.2实验约定(1)m(t):正弦信号,f自己定。(2)A率用十三折线,线性用十二。(3)线路编码:双极性矩形脉冲。(4)不匹配:升余弦α=0.35。匹配用矩形。三、实验原理3.1量化3.1.1均匀量化均匀量化的量化间隔是固定不变的,与输入信号的大小无关,即均匀量化的量化器对所有信号的量化噪声是一样的。当信号较小时,信号功率变小了,而量化量化抽样+判决编码重构线路编码匹配滤波抽样m’(t)噪声的功率没有变化,所以同样强度的量化噪声对微弱信号的影响要比对大幅度信号的影响大得多,使得微弱信号的信噪比大大降低。假设输入信号的最小值和最大值分别为a和b表示,量化电平数为M,则均匀量化时的量化间隔为:;量化器输出为:。经推导可得,量化噪声功率为:量化器的输出信号功率因而,平均信号量化噪声功率比当>>1时,上式变成由上式可见,量化器的输出信噪比随量化电平数M的增加而提高。3.1.2非均匀量化非线性编码采用非均匀量化,量化间隔随着输入信号的改变而改变,信号幅度大时,量化间隔大,信号幅度小时,量化间隔小。从而保...