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单稳多谐振荡器
数模转换器
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1.输出延时2.输出真假值帯同相反相输出。74123 3.阈值4.保持时间带清零 的上沿或下沿触发的单稳
态多谐振器。
1.输出延时2.输出真假值自定义位数的数模转换器 3.阈值4.模拟最大最小值。
5.量化位数
3.4 仿真设计图符参数设置
表二 仿真设计图符参数设置
符号 143 144 291 292 229 227
名称 sinusoid
参数设置
Amp=1V Frequency=3e+3 Phase=0deg
Gaussian noise Std Deviation=1v Mean=0
Delay Butterworth Lowpass IIR
Delay=154e-6
Operator: Linear Sys Butterworth Lowpass IIR 3 Poles Fc = 3e+3 Hz Quant Bits = None Init Cndtn = Transient DSP Mode Disabled Std Dev = 1e-3 v Mean = 0 v
237 Gauss Noise
244 编码子系统 Auto-Linked
236 Adder Non Parametric Inputs from 237 270 in m244 Outputs to 80 in m286 90 129 215 in m287
287 98
位同步子系统 Custom
Auto-Linked
Source: No. of Assigned Outputs = 2 Algebra p(0)=0p(1)=1
Source: No. of Assigned Outputs = 2 Algebra p(0)=0p(1)=1
107 Custom
97 FF-D-1 Logic: Gate Delay = 0 sec
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Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = 0 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec Set* = t98 Output 1 Data = t91 Output 0 Clock = t103 Output 0 Clear* = t98 Output 1 Output 0 = Q t99 t106
106 Shft-8in
Logic: Gate Delay = 0 sec Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = 0 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec
Input A = t97 Output 0 Input B = t107 Output 1 Clock = t103 Output 0 MR* = t107 Output 1 Output 0 = Q-0 Output 1 = Q-1
127 One Shot
Gate Delay = 0 Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = 0 v Pulse Width = 15e-6 sec
Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec Input A* = t128 Output Input B = t106 Output 7 Clear* = t128 Output 1 Output 0 = Q t131 Output 1 = Q*
120 Latch-8T
Logic: Gate Delay = 0 sec Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = 0 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec
Data D-0 = t90 Output 7 Data D-1 = t90 Output 6 Data D-2 = t90 Output 5 Data D-3 = t90 Output 4 Data D-4 = t90 Output 3 Data D-5 = t90 Output 2 Data D-6 = t90 Output 1 Data D-7 = t90 Output 0 L-Enable = t106 Output 7 Output 0 = Q-0 t222 Output 1 = Q-1 t222 Output 2 = Q-2 t222 Output 3 = Q-3 t222 Output 4 = Q-4 t222 Output 5 = Q-5 t222 Output 6 = Q-6 t222 Output 7 = Q-7 t222
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4 信号源模块以及编码模块的设计
4.1 信号源模块的设计
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PCM的信号源模块主要由信号源发生器、低通滤波器、延时器组成实现模型见图： 4.1-1
4.1-1 信号源模块
本设计采用的是两路信号的时分复用系统。信号源为两路信号，一路是频率为3000HZ的正弦信号。另一路为高斯信号。信号经过低通滤波器后，通过延时得到编码模块的输入信号。
PCM的信号源模块组件功能实现:1,信号发生器：产生稳定的信号输入。2,，低通滤波器：为实现信号的语音特性，考虑到滤波器在通带和阻带之间的过渡，采用低通滤波器，而没有设计带通滤波器。采用巴特沃兹低通滤波器，因其具有通带内最大平坦的振幅特性，且随频率的增加单调减少。3，延时器：信号源发生器在刚开始产生波形时，有一个过渡的过程。加入其使稳定的波形输入PCM编码模块。
4.2 编码模块的设计
4.2.1 PCM编码原理
脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统。它是在概念上最简单、在理论上最完善的编码系统。与此同时也是数据量最大的编码系统。PCM的编码原理理解起来也很直观和简单，下图为PCM系统的原理框图：
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m（t）
m（t） 低通滤波
4.2.1-1 PCM编码原理
抽样 量化 编码 第 14 页 共 39 页
信道 解码 图中，输入的模拟信号m(t)经抽样、量化、编码后变成了数字信号(PCM信号)，经信道传输到接收端，由译码器恢复出抽样值序列，再由低通滤波器滤出模拟基带信号m(t)。通常，将量化与编码的组合称为模/数变换器或者是A/D转换器；而译码与低通滤波的组合称为数/模变换器或者是D/A转换器。模/数变换器或者是A/D转换器完成由模拟信号到数字信号的变换，数/模变换器或者是D/A转换器完成数字信号到模拟信号的变换。
PCM在通信系统中主要用来完成将语音信号转换为数字信号的功能，它的实现主要包括以下三个步骤完成：抽样、量化、编码。它们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，为了改善小信号的量化性能，我国采用压扩和非均匀量化，CCITT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。
抽样，就是对模拟信号进行周期性的连续的扫描，把在时间上连续的信号变成时间上离散的信号。但是该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有的信息，也就是说要实现无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理来确定的。量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，也就是说用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表达。仅仅从数学上来看，量化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的有限数集合。一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
均匀量化：用这种方法量化输入信号时，无论对大的输入信号还是小的输入信号一律都采用相同的量化间隔。为了适应幅度大的输入信号，同时又要满足精度要求，就需要增加样本的位数。但是，对话音信号来说，大信号出现的机会并不多，增加的样本位
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数就没有充分利用。为了克服这个不足，就出现了非均匀量化的方法。非均匀量化：非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔?v也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是?压缩律和A压缩律。美国采用?压缩律，我国和欧洲各国均采用A压缩律。这样，它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点，又便于用数字电路实现，本设计中所用到的PCM编码正是采用这种压扩特性来进行编码的。编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和解码与差错控制编码和解码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。
在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线（8个段落）进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是：用第二至第四位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。其他四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果，8个段落被划分成27＝128个量化级。
4.3 编码模块的仿真设计
PCM的编码器模块组建功能实现：瞬时压缩器：使用我国先采用的A律压缩，注意
在译码时也应采用A律解压。提高小信号的信噪比。A/D转换器：完成经过瞬时压缩后信号时间及幅度的离散。数据选择器：完成A/D转换后的数据的并串转换。具体设计如图4.3—1