论文总字数：19729字

摘 要

当今世界通信技术快速发展，而主要发展的方向无疑是数字通信传输系统。但经过传感器转换信息的方法在现在看来已然是行不通的了，其原因在于传感器改变不了信息依旧是模拟量的根本问题。PCM(脉冲编码调制)可以将模拟信号转化为数字信号，但其数据压缩效率并不高。而DPCM是在PCM的基础上进一步优化，可以提高通信系统的有效性。DPCM的运用主要在语音信号的传输，而且数字微波通信领域、卫星通信领域、光纤通信领域也大量使用DPCM技术。所以，本次课题的主要内容是设计一个基于Matlab用DPCM编码译码来实现语音信号频带传输通信系统，并且对此进行仿真。此次课程的设计主要是基于Matlab编写程序，然后用Simulink完成这次的毕业设计，设置模块参数，得到结论：输入信号的波形与输出信号的波形大体相同，其传输的效果达到设计要求，最终的结果达到了设计所要求的指标。

关键词:DPCM编码；DPCM译码；Matlab；Simulink

DPCM Communication System Simulation Based on Matlab

Abstract

Nowadays, the world communication technology develops rapidly, and the main development direction is undoubtedly the digital communication transmission system. However, the method of converting information through sensors is no longer feasible. The reason is that sensors can not change information is still the fundamental problem of analog quantities. PCM(pulse encoding modulation) can convert analog signals into digital signals, but its data compression efficiency is not high.Further optimization of DPCM based on PCM may improve the efficiency of communication systems.The application of DPCM is mainly in the transmission of voice signals, and DPCM technology is also widely used in the fields of digital microwave communication, satellite communication, and optical fiber communication.The main content of this project is to design a speech signal band transmission communication system based on Matlab using DPCM coding and decoding, and to simulate it. The design of this course is mainly based on Matlab programming, and realizes the design of this subject in the platform of Simulink integrated system. The parameters of simulation system are set. Through testing and research, it is found that the input speech signal waveform and output speech signal waveform are basically the same. It transmission effect meets the design requirements, and the final result reaches the target required by the design.

Keyword：DPCM coding, DPCM decoding , Matlab , Simulink

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1研究背景 1

1.2研究目的及其意义 1

1.3论文内容的布局 2

第二章Matlab软件介绍 4

2.1 Matlab软件的技术概述 4

2.1.1 Matlab的工作环境 4

2.1.2 Matlab用if条件语句和switch条件语句来完成选择结构 6

2.2 Simunlink的技术基础 7

第三章DPCM原理及其仿真分析 9

3.1通信传输概述 9

3.2 原理及程序流程图 9

3.2.1抽样 11

3.2.2量化 11

3.2.3 DPCM的编码过程 11

3.2.4 DPCM的译码过程 15

3.3运行结果与分析 15

第四章Simulink仿真分析 20

4.1 Simulink仿真设计思想 20

4.2 DPCM编码译码原理图中各模块 21

4.2.1信号源 21

4.2.2 DPCM编码模块 22

4.2.3 DPCM译码模块 23

4.2.4转换器模块 23

4.2.5 Butter模块 24

4.2.6 Gain模块 25

4.3运行结果分析 25

第五章总结与展望 26

5.1论文总结 26

5.2课题展望 26

致 谢 27

参考文献 28

第一章 绪 论

1.1研究背景

在当今世界，通信成为一种技术热潮，然而许多模拟信号需要转化成数字信号才能实现数字传输。因为经过传感器转换信息的方法在现在看来已然是行不通的了，其原因在于传感器改变不了信息依旧是模拟量的根本问题。PCM(脉冲编码调制)可以将模拟信号转化为数字信号，但其数据压缩效率并不高。而DPCM是在PCM的基础上进一步优化，可以提高通信系统的有效性。DPCM的运用主要在语音信号的传输，而且数字微波通信领域、卫星通信领域、光纤通信领域也大量使用DPCM技术。只要通过Matlab软件，DPCM通信系统就能被便捷、直接的仿真与计算出来。因此，通过Matlab软件将DPCM系统仿真出来，经过运行之后可以了解DPCM的系统特性这一方法是可行的。

Matlab是一家名字叫MathWorks公司设计的一款软件。这款软件能够实现信号处理，算法开发，数值计算及其数据分析等。本课题利用Matlab对这些通信编解码方法进行了仿真。通过仿真，降低了新系统失效的可能性，优化了系统的整体性能。目前的数字通信传输系统利用DPCM系统。脉冲编码一开始没有应用于传输数据，而是应用于交换机之间建立干线，而不是单个电话信号。脉冲编码执行标准为：E1和T1。而差分脉冲编码(DPCM)是在脉冲编码调制(PCM)上的进一步完善。差分脉冲编码采用某种形式，用前一个样本值减去当前样本值，用它们的差值进行编码。若利用的模型较为完美，同时样本间拥有很好的相关性，那么差值信号误差就会很少进而可以采用少量的电平数对差值进行编码，以得到更好的数据压缩^[1]。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：19729字