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1、實驗四:取樣定理與差分脈沖編碼調制仿真實驗要求:1、 學生按照實驗指導報告獨立完成相關實驗的內(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
2、的重復頻率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概述脈沖編碼調制又稱脈碼調制,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。從通信中的調制概念來看,可以
3、認為PCM編碼過程是模擬信號調制一個二進制脈沖序列,載波是脈沖序列,通過調制改變脈沖序列中得碼元的取值,所以PCM稱為脈沖編碼調制。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)設置:S1、S2、S3、S4除Variable name與S不同外其余參數(shù)設置一樣。PCM仿真結果:(二)、DPCM 差分脈沖編碼調制1、DPCM概述DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脈沖編碼調制,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。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)設置:S1、S2除Variable name與S不同外其余參數(shù)設置一樣。DPCM仿真結果: