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...