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课程设计 时分复用语音通信系统设计
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课程设计 时分复用语音通信系统设计 共24页，5459字
1．方案设计
根据设计要求，语音信号为模拟信号，要使这样的信号在数字通信系统中或数字信道中传输，必须将模拟信号转换为数字信号。脉冲编码调制(PCM)技术与增量调制(ΔM)技术已经在数字通信系统中得到广泛应用。当信道噪声比较小时一般用PCM，否则一般用ΔM。目前速率在155MB以下的准同步数字系列(PCM)中，国际上存在A律和μ律两种PCM编译码标准系列，在155MB以上的同步数字系列(SDH)中，将这两个系列统一起来，在同一个等级上两个系列的码速率相同。而ΔM在国际上无统一标准，但它在通信环境比较恶劣时显示了巨大的优越性。由于语音信号每路以8Kz的抽样速率采样，每个抽样脉冲编码为8位二进制码，而ΔM在比特率较高时信噪比较低，达不到语音通信的要求。因此，在此系统的设计中采用PCM方式。
非均匀量化的具体办法是压缩、扩张法，即在发送端对抽样信号先进行压缩处理再均匀量化，压缩器特性曲线在小信号时的斜率大，大信号时的斜率小，使抽样信号的小样值部分被充分放大，大样值部分被适当压缩。由于话音大都集中在小信号范围内，均匀量化编码在话音幅度小时不能满足信噪比大于26dB的要求，且会出现话音弱时的信噪比低、干扰大，而话音强时的信噪比高、干扰小的反常情况。
对于基群而言，一种是30/32路采用13折线A律A=8.76压扩特性编码，另一种是24路采用15折线近似(μ=255)的μ律压扩特性编码。在系统设计时采用我国所使用的A律压扩特性编码方法。
2. 总体系统框图
首先将话音1、2和同步码分别抽样、量化、编码和复接后送入信道。在接收端经过分接、译码和低通滤波后还原原始信号。如下图1为两路话音时分服用数字基带系统。
......
3．单元模块设计
3．1语音编码过程
3.1.1 抽样：
抽样就是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。缩短时间间隔会导致数据量增加，所以缩短时间间隔必须适可而止。时间间隔可以根据信号所包含的最高频率成分的值来确定。取样速度遵循下述法则：
如果取样频率大于或者等于模拟信号中最高频率的2倍，就能够无失真地恢复出原信号，这就是取样定理。
在电话中传送声音信号的频率范围为300～3400Hz，所以在1秒钟内只需要以2×3400＝6800次以上的速率取样就能满足取样定理，再留点余量每秒进行8000次取样。
3.1.2 量化：
量化是将信号的幅度位数固定的数。利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程。换句话说，量化将连续的幅度值变换成了呈阶梯状变化的离散值。
如果用N位二进制码组来表示该样值的大小，以便利用数字传输系统来传输的话，那么, N位二进制码组只能同M=2N个电平样值相对应，而不能同无穷多个可能取值相对应。这就需要把取值无限的抽样值划分成有限的M个离散电平，此电平被称为量化电平。
......
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- 课程设计-时分复用语音通信系统设计
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