通信原理课程设计基于FPGA时分多路数字基带传输系统.docVIP

通信原理课程设计 --基于FPGA的时分多路数字基带传输系统 的设计与开发 一 、课程设计目的 通信系统课程设计是一门综合设计性实践课程。使大家在综合已学现代通信系统理论知识的基础上，借助可编程逻辑器件及EDA技术的灵活性和可编程性，充分发挥自主创新意识，在规定时间内完成符合实际需求的通信系统电路设计与调试任务。 它不仅能够提高大家对所学理论知识的理解能力，更重要的是能够提高和挖掘大家对所学知识的实际运用能力，为将来进入社会从事相关工作奠定较好的“能力”基础。 二 、课程设计内容 时分多路数字电话基带传输系统的设计与开发 三、课程设计要求任务 1、64Kb/S的A律PCM数字话音编译码器的开发设计 2、PCM 30/32一次群时分复接与分接器的开发设计 3、数字基带编码HDB3编译码器的开发设计 4、同步（帧、位、载波同步（可选））电路的开发设计 小组分工 小组成员 负责项目 徐震震 同步（帧同步、位同步） 谢留香 PCM 30/32一次群时分复接 韦景山 64Kb/S的A律PCM数字话音编码 胡彬 PCM 30/32一次群时分分接 徐勇 64Kb/S的A律PCM数字话音译码 周晶晶 数字基带编码HDB3译码 张秋红 数字基带编码HDB3编码 五、时分多路数字电话基带传输系统框图 PCM编码设计 一、设计要求 1、PCM编码器输入信号为: 一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12 其中:D0为极性位,取值范围在-4096～+4096之间； 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号； 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号； 2、PCM编码器输出信号为: 一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7 其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负； 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号； 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号； 二、PCM编码分析 脉冲编码调制(PCM)在通信系统中完成将语音信号数字化功能。是一种对模拟信号数字化的取样技术，将模拟信号变换为数字信号的编码方式，特别是对于音频信号。PCM 对信号每秒钟取样 8000 次；每次取样为8个位，总共64kbps。PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A律和μ律方式，本设计采用了A律方式。 在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线（8个段落）进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是：用第二至第四位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。其它四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果，8个段落被划分成128个量化级。段落码和8个段落之间的关系如表1所示；段内码与16个量化级之间的关系见下表所示。 PCM编码规则 段落码 段内码 段落序号 段落码 段落范围 量化间隔 段内码 量化间隔 段内码 8 111 2048-4096 15 1111 7 0111 7 110 1024-2048 14 1110 6 0110 6 101 512-1024 13 1101 5 0101 5 100 256-512 12 1100 4 0100 4 011 128-256 11 1011 3 0011 3 010 64-128 10 1010 2 0010 2 001 32-64 9 1001 1 0001 1 000 0-32 8 1000 0 0000 流程图如下 PCM译码设计 PCM译码输入输出信号 （1）PCM译码器输入信号为: 一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7 其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负； 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号； 一个占空比为50%的2.048KB/S的合路时钟信号； （2）PCM译码器输出信号为: 一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12 其中:D0为极性位,取值范围在-4096~+4096之间； 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号； 一