基于 MATLAB 的PCM系统仿真设计与实现要点 - 图文

图4-6 4路PCM信号编码模块

4路模拟信号是幅度均为1，角频率分别为200*pi，150*pi，100*pi和50*pi的正弦信号，抽样时间间隔设为0.001s，符合奈奎斯特抽样定理。4个子系统是PCM编码子系统，Mux模块是信道复用模块，由4路信号输入复用，因此此模块输入参数设为4。

示波器显示的是4路信号复用后的波形，如图4-7所示。

图4-8 4路信号复用后波形

4.2.2 PCM解码模块设计

图4-9 13折线近似的PCM解码器测试模型

上图是1路信号的解码模块。其中各个模块的功能和参数设置如下：

Demux：分离器，它的作用是将复用的多路信号分离出来。在此解码模块中信号应分离成一路极性脉冲和7路数值脉冲，因此输出参数设为8。

Mux：复用器。此模块中输入脉冲由7路二进制数值脉冲组成，因此输入参数设为7。

Relay：继电模块，它的作用是确定信号的极性。

Bit to Integer Convertert：位转换器，它的作用是将二进制脉冲转换为十进制数。同编码模块中的Integer to Bit Convertert，此模块参数也设为7。

Gain：增益模块，和编码模块相反，此模块增益参数设为1/127。

A-Law Expander：A率扩展器，它的作用是对输入信号进行A率扩展，此模块中A 设为87.6。

Product：相乘器，它的作用是将极性脉冲和正值数值脉冲相乘以得到有极性的数值。此模块的输入参数设为2。

Analog Filter Design ：模拟低通滤波器。它的作用是得到回复原始的模拟信号。此滤波器的最高频率设为250*pi，符合条件，可以恢复原始的模拟信号。 将此解码系统封装成子系统后如图4-10所示：

图4-10 封装之后的PCM解码子系统

图4-11 封装之后的PCM解码子系统图标

下面是本设计的4路PCM解码模块：

图4-12 4路PCM信号解码模块

解码模块是复用信号经过信道后通过Demux模块把各路信号分离出，然后分别进行解码，4个子系统是4路信号的解码模块。由于此复用信号是由4路信号复用而成，因此Demux的输出参数设为4。 4．2. 3 PCM系统总体模块

图4-13 PCM系统总体模块

由于信道中存在噪声可能会影响信号的质量，因此要尽可能增加信道的信噪比降低来降低误码率，本设计中信道误码率概率设为0.01，属于正常的误码率，符合条件。最后输出信号和输入信号通过示波器如图4-14和图4-15所示。

图4-14 1路PCM 信号仿真结果

图4-14中的示波器的波形由两路信号组成，一路是经过编码、信道传输和解码等恢复的模拟信号波形，另一路是原始输入的模拟信号波形，通过观察可知，输出波形和输入波形误差较小，该系统设计正确。

图4-15 4路PCM信号仿真结果