通信原理課程設(shè)計(jì)--基于fpga的時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)

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1、通信原理課程設(shè)計(jì)--基于FPGA的時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)一、課程設(shè)計(jì)目的通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是一門綜合設(shè)計(jì)性實(shí)踐課程。使大家在綜合已學(xué)現(xiàn)代通信系統(tǒng)理論知識的基礎(chǔ)上，借助可編程邏輯器件及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，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)。它不僅能夠提高大家對所學(xué)理論知識的理解能力，更重要的是能夠提高和挖掘大家對所學(xué)知識的實(shí)際運(yùn)用能力，為將來進(jìn)入社會(huì)從事相關(guān)工作奠定較好的“能力”基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)分多路數(shù)字電話基帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)三、課程設(shè)計(jì)要求任務(wù)1、64Kb/S的A律PCM數(shù)字話音編譯碼器的開發(fā)設(shè)計(jì)2、PCM30

2、/32一次群時(shí)分復(fù)接與分接器的開發(fā)設(shè)計(jì)3、數(shù)字基帶編碼HDB3編譯碼器的開發(fā)設(shè)計(jì)4、同步（幀、位、載波同步（可選））電路的開發(fā)設(shè)計(jì)四、小組分工小組成員負(fù)責(zé)項(xiàng)目徐震震同步（幀同步、位同步）謝留香PCM30/32一次群時(shí)分復(fù)接韋景山64Kb/S的A律PCM數(shù)字話音編碼胡彬PCM30/32一次群時(shí)分分接徐勇64Kb/S的A律PCM數(shù)字話音譯碼周晶晶數(shù)字基帶編碼HDB3譯碼張秋紅數(shù)字基帶編碼HDB3編碼五、時(shí)分多路數(shù)字電話基帶傳輸系統(tǒng)框圖PCM編碼設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)要求1、PCM編碼器輸入信號為: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；

3、一個(gè)占空比為1/32的8K/S的取樣時(shí)鐘信號；一個(gè)占空比為50%的2.048Mb/S的合路時(shí)鐘信號；2、PCM編碼器輸出信號為: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)；一個(gè)占空比為1/32的8K/S的取樣時(shí)鐘信號；一個(gè)占空比為50%的2.048Mb/S的合路時(shí)鐘信號；二、PCM編碼分析脈沖編碼調(diào)制(PCM)在通信系統(tǒng)中完成將語音信號數(shù)字化功能。是一種對模擬信號數(shù)字化的取樣技術(shù)，將模擬信號變換為數(shù)字信號的編碼方式，特別是對于音頻信號。PCM對信號每秒鐘取樣8000次；每次取樣為8個(gè)位，總共64kbps。PCM的實(shí)現(xiàn)主要包括三個(gè)步

4、驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時(shí)間上離散、幅度上離散、及量化信號的二進(jìn)制表示。根據(jù)CCITT的建議，為改善小信號量化性能，采用壓擴(kuò)非均勻量化，有兩種建議方式，分別為A律和μ律方式，本設(shè)計(jì)采用了A律方式。在13折線法中，無論輸入信號是正是負(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)制碼來表示輸入信號的抽樣量化值，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)來分別代表每一段落的16個(gè)均勻劃分的量化級。這樣處理的結(jié)果，8

5、個(gè)段落被劃分成128個(gè)量化級。段落碼和8個(gè)段落之間的關(guān)系如表1所示；段內(nèi)碼與16個(gè)量化級之間的關(guān)系見下表所示。PCM編碼規(guī)則段落碼段內(nèi)碼段落序號段落碼段落范圍量化間隔段內(nèi)碼量化間隔段內(nèi)碼81112048-40961511117011171101024-2048141110601106101512-1024131101501015100256-512121100401004011128-25611101130011301064-12810101020010200132-64910011000110000-328100000000流程圖如下PCM譯碼設(shè)計(jì)1.PCM譯碼輸入輸出信號（1）PCM譯

6、碼器輸入信號為: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)；一個(gè)占空比為1/32的8K/S的取樣時(shí)鐘信號；一個(gè)占空比為50%的2.048KB/S的合路時(shí)鐘信號；（2）PCM譯碼器輸出信號為: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；一個(gè)占空比為1/32的8K/S的取樣時(shí)鐘信號；一個(gè)占空比為50%的2.048Mb/S的合路時(shí)鐘信號；2.PCM譯碼原理（1）PCM譯碼是PCM編碼的逆過程。通過對PCM編碼的分析，可以進(jìn)行8位PCM編碼到13位A率13折線的轉(zhuǎn)換，具體轉(zhuǎn)換

7、見下譯碼規(guī)則圖。其中注意，在譯碼時(shí)的13位碼是對應(yīng)段的中間值，既所得的編碼應(yīng)加上對應(yīng)段量化值的一半。（2）PCM譯碼規(guī)則圖3.2.2PCM譯碼規(guī)則（3）譯碼電路PCM譯碼器原理框圖1.PCM譯碼步驟（1）根據(jù)譯碼器輸入端的樣值，可判斷C1為符號位。（2）由輸入端的樣值判斷確定段落嗎C2C3C4，段落碼與樣值的關(guān)系如下表所示：段落序號段落碼C1C2C3段落范圍（量化單位）10000~32200132~64301064~12