完整word版-单路语音数字通信系统的仿真

一、 设计思路及系统总框图单路语音数字通信系统可分为两个模块，分别是编码与译码和调制与解调。由于实际中的语音信号为模拟信号，为实现信号有效高速的传输，首先须将模拟信号转换为数字信号。实现这一转换的过程称为语音编码。语音编码又分为抽样、量化、编码三个步骤。抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽样信号，量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号，编码过程将量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。这样，把取值连续的模拟信号转换成为了离散的数字基带信号。实际中大多数通信通道都是带通信道，即频率通带远离 f=0 的信道。基带信号只适合在低通型信道中传输。为了使数字信息在带通信道中传输，须用数字基带信号对载波进行调制，将载有信息的信号频率搬迁到信道的频带之内。数字调制的三种基本方式为幅度键控调制（ASK）、频率键控调制（FSK）和相位键控调制（PSK）。频带调制可以有效地使信号与信道的频谱特性相匹配，使信道噪声的影响减小到最低。至此，可以实现信号的发送。经过理想信道的传输，在接受端收到了无损耗的调制信号。对应于调制，在接收端首先对调制信号进行解调，恢复成原来的基带信号。得到恢复出来的数字基带信号后，再经过译码，便可将数字信号还原为原始的模拟语音信号。由此得到的单路语音数字通信系统框图如图 1 所示。二、 各单元电路设计与仿真（一） 编码与译码1 基本原理脉冲编码调制 PCM 是一种对模拟信号数字化的取样技术，将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式，特别是对于音频信号。脉冲编码调制主要经过 3个过程：抽样、量化和编码。抽样即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模拟信号。抽样必须遵循奈奎斯特抽样定理，离散信号才可以完全代替连续信号。低通连续信号抽样定理内容：一个频带限制在赫内的时间连续信号,若以的间隔对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。根据量化器的特性，量化又分为均匀量化和非均匀量化，以量化间隔相等与否来区分。在数字电话通信中，均匀量化则有明显的不足，主要是小信号的信噪比小，大信号的信噪比大，同时，在保证电话通话质量的前提下，编码位数较多。为了减少编码位数和提高小信号的信噪比，可采纳非均匀量化的办法。非均匀量化可通过对信号非线性变换后再进行均匀量化来实现。进行...