通信原理2PSK和PCM实验(2)

2020-04-15 13:00

⑴抽样:需要满足低通采样定理,采样频率8kHz

⑵量化:均匀量化时小信号量化误差大,因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法,即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小,而在大信号时分层疏、量化间隔大。

⑶实现方法:实现非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号 x先进行压扩处理,再把压扩得到的信号y进行均匀量化。压扩器就是一个非线性变换电路,弱信号被扩大,强信号被压缩。压缩器的入出关系表示为y=f(x) 。常用压扩器大多采用对数式压缩,广泛采用的两种对数压扩特性是μ律压扩和A律压扩。 ⑷效果:改善了小信号时的量化信噪比 。 μ律压扩特性:

A律压扩特性 :

x——压缩器归一化输入电压 y——压缩器归一化输出电压 A——压缩器参数 (A=87.6)

⑸A律压扩特性的13段折线逼近方法:

具体方法是:对x轴不均匀分成8段,分段的方法是每次以二分之一对分; 对y轴在0~1范围内均匀分成8段,每段间隔均为1/8。然后把x,y各对应段的交点连接起来构成8段直线。其中第1、 2段斜率相同(均为16),因此可视为一条直线段,故实际上只有7根斜率不同的折线。

以上分析的是第一象限,对于双极性语音信号,在第三象限也有对称的一组折线,也是7根,但其中靠近零点的1、2段斜率与正方向的第1、2段斜率相同,又可以合并为一根,因此,正、负双向共有13段折线。

13段折线在第一象限的压扩特性如下图所示:

编码:采用8位折叠二进制码,对应有M=28=256个量化级。这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级。

5.PCM的解码原理:

⑴译码:包括以下两个动作,

⑵解压扩:采用一个与13段折线压扩特性相反的解压扩器来恢复x ,即 x=f -1(y)。

⑶D/A变换,PCM码变换成模拟信号,即恢复到发送端模拟信号刚完成采样时的信号。

⑷低通:通带要满足低通采样定理的要求。

四、系统模块及图符模块参数设置

(一)、2PSK调制解调系统:

图中,左边为模拟调制系统,图符23、24构成M序列发生器,图符2为相乘器,图符15为正弦载波,频率为40KHz,与基波相乘后产生2PSK信号,完成调制系统;右边为相干解调系统,图符4为相加器,图符3为带通滤波器,图符5为噪声源,图符8为低通滤波器,图符10为延时器,图11为保持器,图符12为保持器,这三个构成抽样判决。

图符模块参数设置:

编号 Token24 库/名称 Source: Pulse Train 参数 Amp = 1 v Freq = 10e+3 Hz PulseW = 50e-6 sec Offset = -500e-3 v Phase = 0 deg Max Rate = 400e+3 Hz Token 23 Comm: PN Gen Reg Len = 5 Taps = [2- 5] Seed = -1 Threshold = 0 True = 1 False = -1 Max Rate = 400e+3 Hz Token 2 Multiplier: Parametric Non Inputs from t23p0 t15p0 Outputs to 4 17 Max Rate = 400e+3 Hz Token 15 Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 Hz Phase = 0 deg Output 0 = Sine t2 Output 1 = Cosine Max Rate (Port 0) = 400e+3 Hz Token 18 Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 Hz Phase = 0 deg Output 0 = Sine t6 Output 1 = Cosine Max Rate (Port 0) = 400e+3 Hz Token 4 Adder: Parametric Non Inputs from t2p0 t5p0 Outputs to 3 Max Rate = 400e+3 Hz Token 3 Operator: Linear Sys Butterworth Bandpass IIR 3 Poles Low Fc = 30e+3 Hz Hi Fc = 50e+3 Hz Quant Bits = None


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