取樣定理與差分脈沖編碼調(diào)制仿真實驗報告.docx

實驗四：取樣定理與差分脈沖編碼調(diào)制仿真實驗要求：1、 學(xué)生按照實驗指導(dǎo)報告獨立完成相關(guān)實驗的內(nèi)容；2、 上機實驗后撰寫實驗報告，記錄下自己的實驗過程，記錄實驗心得。3、 以電子形式在規(guī)定日期提交實驗報告。實驗指導(dǎo)一 采樣及采樣定律頻帶為F的連續(xù)信號 f(t)可用一系列離散的采樣值f(t1),f(t1t)，f(t12t)，.來表示,只要這些采樣點的時間間隔t1/2F，便可根據(jù)各采樣值完全恢復(fù)原來的信號f(t)。 這是時域采樣定理的一種表述方式。 時域采樣定理的另一種表述方式是：當時間信號函數(shù)f(t)的最高頻率分量為fM時,f(t)的值可由一系列采樣間隔小于或等于1/2fM的采樣值來確定,即采樣點的重復(fù)頻率f2fM。 （一）、以正弦信號為例系統(tǒng)仿真框圖如下：各模塊參數(shù)設(shè)置：連續(xù)、離散正弦波及脈沖信號波形的示波器顯示圖：(二)、以鋸齒波為例系統(tǒng)仿真框圖：各模塊參數(shù)設(shè)置：連續(xù)、離散鋸齒波及采樣脈沖信號波形的示波器顯示圖：離散鋸齒波信號頻譜顯示圖：二、量化及編碼（一）、PCM概述脈沖編碼調(diào)制又稱脈碼調(diào)制，它是一種將模擬信號的抽樣量化值變換成代碼的編碼方式。PCM主要包括抽樣、量化與編碼三個過程。抽樣是把連續(xù)時間模擬信號轉(zhuǎn)換成離散時間連續(xù)幅度的抽樣信號，量化是把離散時間連續(xù)幅度的抽樣信號轉(zhuǎn)換成離散時間離散幅度的數(shù)字信號，編碼是把量化后的信號編碼成一個二進制碼組輸出。從通信中的調(diào)制概念來看，可以認為PCM編碼過程是模擬信號調(diào)制一個二進制脈沖序列，載波是脈沖序列，通過調(diào)制改變脈沖序列中得碼元的取值，所以PCM稱為脈沖編碼調(diào)制。在接收端，二進制碼組經(jīng)解碼后形成重建的量化信號，然后經(jīng)過低通濾波器濾除高頻分量以及進行必要的頻率失真補償，便可得到重建新號。PCM仿真框圖：參數(shù)設(shè)置：S1、S2、S3、S4除Variable name與S不同外其余參數(shù)設(shè)置一樣。PCM仿真結(jié)果：（二）、DPCM 差分脈沖編碼調(diào)制1、DPCM概述DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脈沖編碼調(diào)制，簡稱差值編碼。在PCM中，每個波形樣值都獨立編碼，與其他樣值無關(guān)。而在DPCM中，使用樣點之間差值的編碼來代替樣本本身的編碼，可以在量化臺階不變的情況下，是編碼位數(shù)大量減少，信號帶寬大大壓縮。DPCM仿真框圖： 參數(shù)設(shè)置：S1、S2除Variable name與S不同外其余參數(shù)設(shè)置一樣。DPCM仿真結(jié)果：