通信原理實驗仿真報告

1、實驗一. A率13折線編碼一、 A率13折線編碼簡介1、 A率13折線的產(chǎn)生A率13折線的產(chǎn)生是從不均勻量化的基點出發(fā)，設(shè)法用13段折線逼近A=87.6的A率壓縮特性。具體方法是：把輸入x軸和輸出y軸用兩種不同的方法劃分。對x軸在01（歸一化）范圍內(nèi)不均勻分成8段，分段的規(guī)律就是每次以二分之一對分，第一次在0到1之間的1/2處對分，第二次在0到1/2之間的1/4處對分，其余類推。對y軸在01（歸一化）范圍內(nèi)采用等分法，均勻分成8段，每段間隔均為1/8。然后把x,y各對應(yīng)段的交點連接起來構(gòu)成8段直線，得到近似A=87.6的A率壓縮特性。這種近似中會得到13段（正負(fù)）斜率不同的折線，所以稱其為A率

2、13折線。2、A率13折線的編碼在13折線編碼中，普遍采用8位二進(jìn)制碼，對應(yīng)有個量化級，即正、負(fù)輸入幅度范圍內(nèi)各有128個量化級。這需要將13折線中的每個折線段再均勻分為16個量化級，由于每個段落長度不均勻，因此正或負(fù)輸入的8個段落被劃分成個不均勻的量化級。按折疊二進(jìn)制碼的碼型，這8位碼的安排如下：極性碼段落碼段內(nèi)碼其中，第一位表示采樣點的極性，第二到第四位表示采樣點所在段落。第五到第八位表示每段內(nèi)的一個均勻量化級。3、13折線幅度碼及其對應(yīng)電平量化段序號i=18電平范圍（）段落碼C2 C3 C4段落起始電平I(i) 量化間隔V（i）810242048111102464751210241105

3、1232625651210125616512825610012884641280116443326401032221632001161101600001 表一4、段內(nèi)碼電平序號段內(nèi)碼電平序號段內(nèi)碼C5 C6 C7 C8C5 C6 C7 C815111170111141110601101311015010112110040100111011300111010102001091001100018100000000表二二、1、流程圖1）編碼 2）譯碼2、編程思路編碼根據(jù)電平的極性判斷C1碼，正為1，負(fù)為0。根據(jù)電平范圍可按照表一判斷出段落碼C2C3C4用電平值減去段落起始電平，除以相應(yīng)的量化間隔，將

4、得到的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，根據(jù)表二就可以判斷出相應(yīng)的段內(nèi)碼C5C6C7C8.譯碼根據(jù)C1來判斷電平的極性，1為正，0為負(fù)。量化段序號i=4*C2+2*C3+C4+1,則根據(jù)表一判斷出起始電平I（i）j=8*C5+4*C6+2*C7+C8,段內(nèi)碼對應(yīng)的電平值為I1（i）=j*V（i）譯碼后電平值為I（i）+ I1（i）。三、原始音頻和譯碼后的音頻實驗二.均勻量化PCM系統(tǒng)的抗噪聲性能測試一、均勻量化簡介把輸入信號的取值域按等間距分割的量化成為均勻量化。在均勻量化中，每個量化區(qū)間的量化電平取在個區(qū)間的中電。其量化間隔V取決于輸入信號的變化范圍和量化電平數(shù)。設(shè)輸入信號的最大值和最值分別為a和b，

5、量化電平數(shù)為M，則均勻量化時的量化間隔為 V=(a-b)/M量化器輸出為m（q）=q（i），m(i-1)=m=m(i)式中：m(i)是第i個量化區(qū)間的中電，可寫為m(i)=b+iVq（i）是第i個量化區(qū)間的量化電平，可表示為 q（i）=m(i-1)+m(i)/2,i=1,2,M二、自然碼、均勻量化以及輸入信號為均勻分布的PCM碼的抗噪聲性能1、接受端低通濾波器的輸出為m(t)=m(t)+nq(t)+ne(t)式中：m(t)輸出端信號成分，其功率用S0表示；nq(t)由量化噪聲引起的輸出信號，其功率用Nq表示ne(t)由信道加性噪聲引起的輸出噪聲，其功率用Ne表示系統(tǒng)的輸出信噪比為 S0/N0=

6、S0/(Nq+Ne)1）抗量化噪聲性能S0/N0=M2=22N,N 為量化電平數(shù)2）抗信道加性噪聲性能S0/Ne=1/4Pe Pe為誤碼率3）總信噪比S0/N0=22N/(1+4Pe22N)2、由上式可知，在接受端輸入大信噪比的情況下，即4Pe22N1,Pe較大，誤碼噪聲起主要作用，總信噪比與Pe成反比。三、編程思路1、編碼因為信號的幅度為0,1，所以量化器的量化范圍也選為0,1，若M為8級均勻量化，則量化間隔為1/8，量化電平為量化間隔的中間值：0.0625 0.1875 0.3125 0.4375 0.5625 0.6875 0.8125 0.9375。最大量化誤差為1/16 =0.0625。分別對應(yīng)000，001，010，011，100，101，110，111。同理，M=2N時有相應(yīng)的量化電平和對應(yīng)的二進(jìn)制代碼。2、譯碼將二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，根據(jù)量化間隔和量化區(qū)間可相應(yīng)的轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電平值，完成譯碼。四、1）輸出信噪比隨編碼比特數(shù)N變化的曲線2)輸出信噪比隨二元對稱信道誤碼率變化的曲線。實驗仿真心得體會通過編程仿真，加深了對所學(xué)知識的深刻理解，更熟悉地掌握了脈沖編