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《安徽工業(yè)大學(xué)—通信原理課程設(shè)計(jì)—基于fpga的時(shí)分多路數(shù)字電話基帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、一．項(xiàng)目名稱及小組分工1.1項(xiàng)目名稱：時(shí)分多路數(shù)字電話基帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)1.2成員分工：程杜仁64Kb/S的A律PCM數(shù)字話音編碼器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)李棟64Kb/S的A律PCM數(shù)字話音譯碼器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)戴健博數(shù)字基帶編碼HDB3編碼器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)畢東立數(shù)字基帶編碼HDB3譯碼器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)劉東方PCM30/32一次群時(shí)分復(fù)接器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)胡磊PCM30/32一次群時(shí)分分接器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)王堂輝同步（幀、位同步）電路的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)二、課題背景及目的2.1課程設(shè)計(jì)背景基帶傳輸就是不經(jīng)過(guò)調(diào)制而直接傳送的方式，即發(fā)送端不使用調(diào)制器，接收端也不使用解調(diào)器。目前，雖然在實(shí)
2、際使用的數(shù)字通信系統(tǒng)中基帶傳輸不如頻帶傳輸制那樣廣泛，但是，對(duì)于基帶輸系統(tǒng)的研究仍然是十分有意義的。主要原因有以下幾個(gè)方面。1)38在頻帶傳輸制式里同樣存在基帶傳輸?shù)膯?wèn)題(如碼間干擾等)，因?yàn)樾诺赖暮x是相對(duì)的，若把調(diào)制解調(diào)器包括在信道中(如廣義信道)，則頻帶傳輸就變成了基帶傳輸?？梢哉f(shuō)基帶傳輸是頻帶傳輸?shù)幕A(chǔ)。2)隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸這種方式也有迅速發(fā)展的趨勢(shì)。目前,它不僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸,而且還用于高速數(shù)據(jù)傳輸。3)理論上也可以證明，任何一個(gè)采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總是可以由一個(gè)等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代。2.2課程設(shè)計(jì)目的：
3、使大家在綜合已學(xué)現(xiàn)代通信系統(tǒng)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，借助可編程邏輯器件FPGA及EDA技術(shù)的靈活性和可編程性，充分發(fā)揮自主創(chuàng)新意識(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成符合實(shí)際需求的通信系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與調(diào)試任務(wù)。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)不僅能夠提高大家對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，還能夠提高和挖掘大家對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力，鍛煉大家的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為以后自己做項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。38三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及工作原理3.1系統(tǒng)框圖圖3.1系統(tǒng)總框圖3.2工作原理模擬話音經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后每個(gè)樣點(diǎn)13個(gè)比特，經(jīng)PCM編碼后形成每個(gè)樣點(diǎn)8比特的非均勻量化值。30路話音及同步、信令信息復(fù)接成一路2.048Mb
4、it/s串行數(shù)據(jù)流發(fā)送出去。在接收端進(jìn)行HDB3譯碼、分接、PCM譯碼、D/A轉(zhuǎn)換，還原出模擬話音。四、各模塊工作原理及程序?qū)崿F(xiàn)4.1PCM編碼器4.1.1PCM編碼器模塊簡(jiǎn)介輸入信號(hào)為:（1）一個(gè)13位邏輯矢量的均勻量化值:D0,D1…D12，其中:D0為極性位,取值范圍在-4096～+4096之間；38（2）一個(gè)占空比為1/32的8K/S的取樣時(shí)鐘信號(hào)；（3）一個(gè)占空比為50%的2.048Mb/S的合路時(shí)鐘信號(hào)；輸出信號(hào)為:（1）一個(gè)8位邏輯矢量的13折線非均勻量化值:C0,C1…C7，其中:C0為極性位.C0=1為正,C0=0為負(fù)；（2）
5、一個(gè)占空比為1/32的8K/S的取樣時(shí)鐘信號(hào)；（3）一個(gè)占空比為50%的2.048Mb/S的合路時(shí)鐘信號(hào)；4.1.2PCM編碼原理PCM脈沖編碼調(diào)制是PulseCodeModulation的縮寫。PCM編碼的方法是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣，然后對(duì)每個(gè)樣值進(jìn)行量化編碼。CCITT（現(xiàn)ITU-T）的64kbit／s語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)G.711采用PCM編碼方式，采樣速率為8kHz，每個(gè)樣值用8bit非線性的μ律或A律進(jìn)行編碼，總速率為64kbit／s。我國(guó)和歐洲各國(guó)都采用A律，它的13折線的產(chǎn)生是從非均勻量化的基點(diǎn)出發(fā)，設(shè)法用13折線逼近A=87.6的A律壓縮
6、特性。A律壓擴(kuò)特性是連續(xù)曲線，這樣，它基本上保證了連續(xù)壓擴(kuò)的優(yōu)點(diǎn)，有便于數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。38在13折線法中，無(wú)論輸入信號(hào)是正是負(fù)，均按8段折線（8個(gè)段落）進(jìn)行編碼。若用8位折疊二進(jìn)制碼來(lái)表示輸入信號(hào)的抽樣量化值，其中用第一位表示量化值的極性，其余七位（第二位至第八位）則表示抽樣量化值的絕對(duì)大小。具體的做法是：用第二至第四位表示段落碼，它的8種可能狀態(tài)來(lái)分別代表8個(gè)段落的起點(diǎn)電平。其它四位表示段內(nèi)碼，它的16種可能狀態(tài)來(lái)分別代表每一段落的16個(gè)均勻劃分的量化級(jí)。這樣處理的結(jié)果，8個(gè)段落被劃分成128個(gè)量化級(jí)。段落碼和8個(gè)段落之間的關(guān)系如表1所示；段
7、內(nèi)碼與16個(gè)量化級(jí)之間的關(guān)系見(jiàn)表4.1.2所示。表4.1.2-1段落碼表4.1.2-1段內(nèi)碼段落序號(hào)段落碼段落范圍量化間隔段內(nèi)碼量化間隔段內(nèi)碼81112048-40961511117011171101024-2048141110601106101512-1024131101501015100256-512121100401004011128-25611101130011301064-12810101020010200132-64910011000110000-3281000000004.1.3PCM編碼程序?qū)崿F(xiàn)程序?qū)崿F(xiàn)方法參照表4.1.3，運(yùn)用
8、VHDL語(yǔ)言中的連接符’&’實(shí)現(xiàn)輸入輸出的轉(zhuǎn)換。38圖4.1.34.1.4PCM編碼程序與仿真libraryieee;useieee.std_logi
