通信原理课程设计报告(增量调制通信系统).docVIP

课程设计任务书 学生姓名： 吕义斌 专业班级： 电信1102班 指导教师： 吴巍 工作单位： 信息工程学院 题 目：△M通信系统设计 初始条件： 具备通信课程的理论知识；具备模拟与数字电路基本电路的设计能力；掌握通信电路的设计知识，掌握通信电路的基本调试方法；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、△M码速率128KB，有线通信，语音信号无明显失真； 2、对系统各个组成部分与模块进行设计，包括△M编译码电路，同步脉冲序列，低通滤波器等； 3、对△M斜线、临界过载等进行误差分析，设计相应电路以检测上述现象； 4、进行系统仿真，调试并完成符合要求的课程设计书。 时间安排： 二十二周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 摘要 2 1.增量调制原理 3 2.增量调制的过载特性与编码的动态范围 5 2.1 增量调制系统的量化误差 5 2.2 过载特性 6 2.3 动态范围 7 3.增量调制的抗噪性能 8 3.1 量化信噪比 8 3.2 误码信噪比 9 4. 增量调制系统模块电路设计分析 10 4.1 加法器电路与限幅放大电路 10 4.2 极性变换电路、积分器和射随器电路 11 4.3 抽样脉冲发生器电路与定时判决器 12 4.4 低通滤波器 12 4.5 总体电路设计 13 5.电路仿真及信号波形测量 14 6. 实物制作 16 7. 课程设计实践心得体会 17 附录1. 18 附录2. 19 参考文献 20 摘要 增量调制简称，它是继PCM之后出现的又一种模拟信号数字化方法。最早是由法国工程师De Loraine于1946年提出来的，其目的在于简化模拟信号的数字化方法。在以后的三十多年间有了很大发展，特别是在军事和工业部门的专用通信网和卫星通信中得到广泛应用，不仅如此，近年来在高速超大规模集成电路中已被用作A/D转换器。  增量调制获得广泛应用的原因主要有以下几点：（1）在比特率较低时，增量调制的量化信噪比高于PCM的量化信噪比； （2）增量调制的抗误码性能好。能工作于误码率为～的信道中，而PCM要求误比特率通常为～； （3）增量调制的编译码器比PCM简单。 增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。收端译码器每收到一个1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶，而收到一个0码，译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。 图2.1 增量调制的量化噪声 2.2 过载特性 当出现过载时，量化噪声将急剧增加，因此，在实际应用中要尽量防止出现过载现象。为此，需要对系统中的量化过程和系统的有关参数进行分析。 设抽样时间间隔为，则上升或下降一个量化阶，可以达到的最大斜率K(这里仅考虑上升的情况)，可以表示为： （2.1） 这也就是译码器的最大跟踪斜率。显然，当译码器的最大跟踪斜率大于或等于模拟信号x(t)的最大变化斜率时，即 （2.2） 译码器输出能够跟上输入信号的变化，不会发生过载现象，因而不会形成很大的失真。但是，当信号实际斜率超过这个最大跟踪斜率时，则将造成过载噪声。因此，为了不发生过载现象，则必须使和的乘积达到一定的数值，以使信号实际斜率不会超过这个数值。因此，可以适当地增大或来达到这个目的。 对于一般量化噪声，由图2.1(a)不难看出，如果增大则这个量化噪声就会变大，小则噪声小。采用大的虽然能减小过载噪声，但却增大了一般量化噪声。因此，值应适当选取，不能太大。 不过，对于系统而言，可以选择较高的抽样频率，因为这样，既能减小过载噪声，又能进一步降低一般量化噪声，从而使系统的量化噪声减小到给定的容许数值。通常，系统中的抽样频率要比PCM系统的抽样频率高得多(通常要高两倍以上)。 2.3 动态范围 当系统的有关参数确定以后，信号能够进行正常编码的幅度范围，就是系统编码的动态范围。为此，需要确定幅度上限和幅度下限。 实现系统正常编码条件之一，就是要确保在编码时不发生过载现象。现在以正弦型信号为例来确定幅度上限。设输入信号为，此时信号的斜率为：