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PCM和DPCM的MATLAB分析与实现

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PCM和DPCM的MATLAB分析与实现

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淮南师范学院2009届本科毕业论文

PCM和DPCM的MATLAB分析与实现

学生：**

指导教师:**

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摘要：本文利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个PCM及DPCM编码与解码系统.用示波器观察编码与解码前后的信号波形;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率，最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。通过研究熟悉PCM与DPCM的相关原理及使用，并且同时深入掌握MATLAB集成环境的使用方法。

关键词：MATLAB7.1；Simulink仿真平台；PCM与DPCM编码器与解码器；信号波形

PCMandDPCMofMATLABAnalysisandImplementation

Student:**

Supervisor:**

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Abstract:Inthispaper,anintegratedenvironmentMATLABSimulinksimulationplatform,thedesignofaPCMandDPCMencodinganddecodingsystems.withanoscilloscopebeforeandafterencodinganddecodingthesignalwaveform;addallkindsofnoisesources,measurementerrortestmodulewiththeerrorrate,andfinallyAccordingtooperatingresultsandwaveformtoanalyzethesystemperformance.

KeyWords：MATLAB7.1;Simulinksimulationplatform;PCMandDPCMencoderanddecoder;signalwaveform

前言

现在的数字传输系统都是采用脉码调制（PulseCodeModulation）体制。PCM最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。PCM有两个标准即E1和T1。预测编码是根据某一模型利用以往的样本值对于新样本值进行预测，然后将样本的实际值与其预测值相减得到一个误差值，对于这一误差值进行编码。如果模型足够好且样本序列在时间上相关性较强，那么误差信号的幅度将远远小于原始信号，从而可以用较少的电平类对其差值量化得到较大的数据压缩结果。如果能精确预测数据源输出端作为时间函数使用的样本值的话，那就不存在关于数据源的不确定性，因而也就不存在要传输的信息。DPCM在图像数据压缩和语音信号的数据压缩中都得到广泛的应用和研究。所以研究在MATLAB环境下如何分析和实现PCM与DPCM具有很高的实用意义。

1绪论

1.1研究课题的目的

通过论文的撰写不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关PCM和DPCM在MATLAB环境下的编码以及解码的基本概念、基本理论和基本方法，而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力，同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加科学工作打下良好的基础。

1.2研究课题的内容

利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个PCM和DPCM编码与解码系统.用示波器观察编码与解码前后的信号波形;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

1.3PCM和DPCM的发展前景

PCM在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲0码和1码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulsecodemodulation），即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。

PCM可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。特别适用于对数据传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。

预测编码方法是一种较为实用被广泛采用的一种压缩编码方法。预测编码方法原理，是从相邻像素之间有强的相关性特点考虑的。比如当前像素的灰度或颜色信号，数值上与其相邻像素总是比较接近，除非处于边界状态。那么预测编码(predictivecoding)是统计冗余数据压缩理论的三个重要分支之