模拟信号的数字化及编码仿真-安建学20117000
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真摘要本文研究的主要内容是《通信原理》仿真实验平台的设计与实现---模拟信号数字化Matlab软件仿真。
若信源输出的是模拟信号，如电话传送的话音信号，模拟摄像机输出的图像信号等，若使其在数字信道中传输，必须在发送端将模拟信号转换成数字信号，即进行A/D变换，在接收端则要进行D/A变换。
模拟信号数字化由抽样、量化、编码三部分组成。
由于数字信号的传送具有稳定性好，可靠性高，方便传送和传送等诸多优点，使得被广泛应用到各种技术中。
不仅如此，Matlab仿真软件是常用的工具之一，可用于通信系统的设计和仿真。
在科研教学方面发挥着重要的作用。
Matlab有诸多优点，编程简单、操作容易、处理数据迅速等。
本文主要阐述的是模拟信号数字化的理论基础和实现方法。
利用Matlab提供的可视化工具建立了数字化系统的仿真模型，详细讲述了抽样、量化、编码的设计，并指出了在仿真建模中要注意的问题。
在给定的仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。
关键词：Matlab、模拟信号数字化、仿真绪论1837年，莫尔斯完成了电报系统，此系统于1844年在华盛顿和巴尔迪摩尔之间试运营，这可认为是电信或者远程通信，也就是数字通信的开始。
数字化可从脉冲编码调制开始说起。
1937年里夫提出用脉冲编码调制对语声信号编码，这种方法优点很多。
例如易于加密，不像模拟传输那样有噪声积累等。
但在当代代价太大，无法实用化；在第二次世界大战期间，美军曾开发并使用24路PCM系统，取得优良的保密效果。
但在商业上应用还要等到20世纪70年代。
才能取代当时普遍采用的载波系统。
我国70代初期决定采用30路的一次群标准，80年代初步引入商用，并开始了通信数字化的方向。
数字化的另一个动向是计算机通信的发展。
随着计算机能力的强大，并日益被利用，计算机之间的信息共享成为进一步扩大其效能的必需。
60年代对此进行了很多研究，其结果表现在1972年投入使用的阿巴网。
模拟信号数字化传输系统的设计与仿真分析
唐山学院通信原理课程设计题目模拟信号数字化传输系统的设计与仿真分析系 (部)班级姓名学号指导教师2017 年 6 月 26 日至2017 年7月 8 日共 2 周通信原理课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：模拟信号数字化传输系统的设计与仿真分析内容及要求：1.了解Matlab/Simulink的运行环境及应用领域；2.逐步熟悉模拟信号数字化传输系统的仿真过程，由简到难；3.系统仿真及波形分析(1) 模拟信号抽样过程原理与仿真分析；(2) 模拟信号量化过程原理与仿真分析；(3) PCM编译码系统设计与仿真分析；(4) DPCM编译码系统设计与仿真分析。
(5) 在高斯信道下对PCM系统的性能进行仿真分析。
（可选）二、设计原始资料通信原理；软件Matlab；计算机一台三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计说明书1份，不少于2000字，应包含模拟信号数字化传输系统原理、相关系统设计、相关软件Matlab/Simulink介绍、系统仿真及波形分析。
四、进程安排第1-2天课设理论讲解及仿真软件介绍、学生练习使用软件第3-4天相关系统设计第5-6天系统仿真及波形分析第7-8天整理、撰写说明书第9-10天进行测试或答辩五、主要参考资料[1]樊昌信、曹丽娜.通信原理.北京:国防工业出版社，2006[2]刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真.北京:电子工业出版社，2011[3]邵玉斌.MATLAB/Simulik通信系统建模与仿真实例分析.北京:清华大学出版社，2008[4]张水英，徐伟强.通信原理及MATLAB/Simulink仿真.北京:人民邮电出版社，2012[5]邵佳，董辰辉. MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真实例精讲.北京:电子工业出版社，2009指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现(20分) 课设答辩(20分)设计成果(60分)总成绩(100分)提问(答辩) 问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录前言................................................................. 1模拟信号抽样过程原理...............................................1.1抽样原理......................................................1.1.1低通型连续信号的抽样.....................................1.1.2带通信号的抽样定理.......................................1.2量化原理......................................................1.2.1均匀量化.................................................1.2.2非均匀量化...............................................1.2.3 A律压缩律...............................................1.2.4 13折线...................................................1.3脉冲编码调制（PCM）..........................................1.4差分脉冲编码调制（DPCM）....................................2 Matlab/Simulink的简介.............................................3 基于Simulink的模拟信号数字化传输的设计与仿真分析..................3.1抽样过程的设计与仿真分析......................................3.2量化过程的设计与仿真分析......................................3.3 PCM编译码系统设计与仿真分析 .................................3.3.1 PCM编码器设计 ..........................................3.3.2 PCM解码器设计 ..........................................3.3.3有干扰信号的PCM编码与解码...............................3.4 DPCM编译码系统的设计与仿真分析..............................4 总结............................................................... 5参考文献...........................................................前言通信系统中的信息传输已经基本数字化。
基于A律(或μ律)压扩的模拟信号数字化仿真分析
1．课程设计目的1）掌握使matlab语言及其工具箱进行基本信号分析与处理的方法。
2）用matlab和simulink设计一个通信系统，加深对通信原理基本原理和matlab应用技术的理解；3）提高和挖掘学生将所学知识与实际应用相结合的能力；4）培养学生的合作精神和独立分析问题和解决问题的能力；5）提高学生科技论文的写作水平。
2．课程设计任务内容(题目)2.0 课程设计要求1)选择一个题目，使用Matlab/Simulink仿真软件，进行通信系统的仿真设计。
2)需要深入学习通信原理相关知识和matlab特别是simulink的相关内容。
3)仿真设计中可采用不同的方法达到相同的效果，一些仿真参数可根据情况自行选择。
4)用示波器观察系统前后的信号波形；用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化；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。
5)最后根据课设的内容和设计的结果，书写课程设计说明书一份。
课程设计说明书要全面、完整，书写认真（按格式要求排版）。
6)要求详细描述系统的理论方法、模型构建过程、仿真结论、结果比较等。
说明书中要求画出整个系统框图、并说明工作原理；分析说明各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；给出并分析重要结点的输入输出波形。
7)课程设计完成结束时，提交课程设计说明书一份（打印稿和电子稿）以及通过Matlab/Simulink创建的仿真模型文件。
2.1 模数转换类题目：基于A律（或μ律）压扩的模拟信号数字化仿真分析1）设计一个13/15折线近似的PCM编码器。
编码器能够对取值在[-1,1]内的归一化信号样值进行编码。
其中信号源用一个常数表示。
以Saturation作为限幅器，Relay模块作为PCM编码输出的最高位，即确定极性码，以Look-Up Table(查表)模块进行13/15折线压缩，以Quantizer模块进行四舍五入取整量化，并用Integer to Bit Converter将整数转换成长度为M个比特的二进制数据，最后用Display模块显示编码结果。
《通信原理》第04章模拟信号的数字化精品PPT课件
t
…
t
…
t
S(f)
( f ) Sk ( f ) Sˆ( f )
f
…
f
…
f
t
f
7
4.2.1 低通模拟信号的抽样
频谱混叠
S(f)
spectrum aliasing
f ( f )
f
Sk ( f )
…
…
f
8
4.2.1 低通模拟信号的抽样
ideal lowpass filter
抽样信号恢复低通滤波器
s(t)
s(t)
t
t
δT (t)
c (t)
t
t
sk(t)
sk(t)
t
t
3
4.2.1 低通模拟信号的抽样
band-limited signal
低通抽样定理 一个带宽有限信号 s (t) 的最高频率为 fH ，若
抽样频率 fs ≥ 2 fH ，则可以由抽样信号序列 sk (t) 无 失真地恢复原始信号 s (t) 。 说明
抽样频率与信号频率的关系曲线
fs 4B
3B
2B
B
O
B 2B 3B 4B 5B 6B
fL
15
4.2.2 带通模拟信号的抽样
带通抽样的频谱
fH = 4 kHz fL = 3 kHz B = 1 kHz
fs = 2 kHz
S(f)
−4B
0
4B
Sk( f )
bandpass sampling
f
−4fs −3fs −2fs −fs O fs 2fs 3fs 4fs
领域也有广泛应用
pulse amplitude modulation (PAM)
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真
脉冲编码调制（PCM）原理：
图 1-9 脉冲编码调制示意图
PCM 系统的原理方框图如下图所示，同种，输入的模拟信号 m（t）经抽样、量化、
编码后变换成数字信号，经心道传送到接收端的译码器，由译码器还原出抽样值，再经过
定理内容：抽样定理在时域上可以表述为：对于一个频带限制在（0，fH）Hz 内的时间 连续信号 f(t),如果以 Ts≤1/(2fH)秒间隔对其进行等间隔抽样，则 f（t）将被所得到的 抽样值完全确定。模拟信号的抽样过程如下图。
图 1-2 模拟信号抽样的过程示意图
下图分析可知模拟信号抽样过程中各个信号的波形与频谱。
模拟信号数字化系统的研究与仿真
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通信原理课程设计
图 1-4 两种情况下的抽样信号频谱分析
应该注意的一点是：抽样频率并不是越高越好。只要能满足抽样频率大于奈奎斯特频 率，并留有一定的防卫带即可。
1.1.2 带通信号的抽样定理
实际中遇到的许多信号时带通型信号，模拟信号的频道限制在 fL～fH 之间，fL 为信号 最低频率，fH 为最高频率。而且当 fH>B，其中 B=fH-fL 时，该信号通常被成为带通型信号， 其中 B 为带通信号的频带。
对于带通信号，如果采用低通抽样定理的抽样速率 fs≥2fh，对频率限制在 fL 与 fH 之间 的带通型信号抽样，肯定能满足频谱不混叠的要求，如图所示。
模拟信号数字化系统的研究与仿真
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通信原理课程设计
图 1-5 带通信号的抽样频谱
定理内容：一个带通信号 f（t），其频率限制在 fL 与 fH 之间，带宽为 B=fh-fl，如果 最小抽样速率 fs=2fh/n，n 是一个不超过 fh/B 的最大整数，那么 f（t）就可以完全由抽 样值确定。 下面两种情况说明：
模拟信号的数字传输仿真实验
实验三 模拟信号的数字传输仿真一、实验目的1、 掌握PCM 的编码原理。
2、 掌握PCM 编码信号的压缩与扩张的实现方式二、实验内容1、 设计一个PCM 调制系统的仿真模型2、 采用信号的压缩与扩张方式来提高信号的信噪比三、基本原理在现代通信系统中，以PCM （脉冲编码调制）为代表的编码调制技术被广泛地应用于模拟信号和数字传输中，所谓脉冲编码调制，就是将模拟信号的抽样量化值变换成代码，其编码方式如下图所示： m (t ) 抽样量化 信道低通滤波 m s (t ) m sq (t ) 噪声 编码 译码 m sq (t )m ‘s (t )PCM 编码经过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。
为了便于用数字电路实现，其量化电平数一般为2的整数次幂，这样可以将模拟信号量化为二进制编码形式。
其量化方式可分为两种：均匀量化编码：常用二进制编码，主要有自然二进码和折叠二进码两种。
非均匀量化编码：常用13折线编码，它用8位折叠二进码来表示输入信号的抽样量化值，第一位表示量化值的极性，第二至第四位（段落码）的8种可能状态分别代表8个段落的起始电平，其它4位码（段内码）的16种状态用来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。
通常情况下，我们采用信号压缩与扩张技术来实现非均匀量化，就是在保持信号固有的动态范围的前提下，在量化前将小信号放大，而将大信号进行压缩。
采用信号压缩后，用8位编码就可以表示均匀量化11位编码是才能表示的动态范围，这样能有效地提高校信号编码时的信噪比。
四、实验步骤在SystemVue 系统仿真软件中，系统提供了A 律和μ律两种标准的压缩气和扩张器，用户可以根据需要选取其中一种进行仿真实验。
1、设置一个均值为0，标准差为0.5的具有高斯分布的随机信号作为仿真用的模拟信号源。
2、在信号源的后方放置一个巴特沃思低通滤波器，设置其截止频率为10Hz，滤除高频分量。
3、在滤波器右侧放置一个A律13折线的压缩器（在通信库的Processors标签下），对信号进行压缩，并设定最大输入为1v。
数字化设计与仿真DigitalDesignAndSimulation专业攻读硕士学位
数字化设计与仿真DigitalDesignAndSimulation专业攻读硕⼠学位数字化设计与仿真(Digital Design And Simulation)专业硕⼠学位研究⽣培养⽅案⼀、培养⽬标数字化设计与仿真学科是以计算机辅助设计、图形图像处理、计算机编程，GIS技术、计算可视化等数字化设计技术为核⼼，依托建筑学⼀级学科，强调数字化技术在建筑学、城乡规划学和风景园林学中应⽤的理论与⽅法，以建模与仿真理论为基础，通过数据分析，编程设计建⽴并运⾏模型、构建⼈机互动平台，促进设计与研究中的定性、定量化研究、场景虚拟及互动设计，对研究对象进⾏认识与改造的⼀门在应⽤中成长起来的新兴、交叉学科。
具体培养⽬标是：1．通过对研究⽣的培养，使之具有较⾼的政治思想觉悟，较好地掌握马列主义、⽑泽东思想和邓⼩平理论，拥护党的基本路线，树⽴正确的世界观、⼈⽣观和价值观，同时具有良好的⾝体素质与⼼理素质，具有良好的道德品质和学术修养，善于与他⼈团结合作，愿为社会主义现代化建设事业服务。
2．掌握数字化设计、仿真科学与技术领域的专业知识，具有坚实的理论基础和熟练的专业技能，熟悉该领域新观念与新技术的发展与应⽤。
3．具有⼀定的开拓精神和综合分析问题和解决问题的能⼒，能独⽴承担本专业的科研和教学任务。
4．具备熟练的外语技能，同步更新国外专业理论信息。
⼆、研究⽅向1. 数字化建筑设计建筑信息模型、参数化建筑设计⽅法、建筑仿真技术及应⽤、⾮线性建筑理论及其设计，建筑⽣成句法理论、建筑表⽪设计、协同设计、建筑设计软件的开发技术等。
2. 虚拟现实与仿真⼯程城市建设、建筑、机械、⽔利电⼒等⼯程中的图形图像信息处理与仿真。
3. 数字城乡规划与景观设计城市三维环境模拟、数字城市信息系统构建、数字城市规划管理、智能交通信息决策、虚拟城市导航、公众参与决策、景观⽣态格局评价与分析、景观与规划设计软件开发等。
三、学习年限学制三年，最长学习年限不超过四年, 其中课程学习1.5年。
模拟信号的数字化
模拟信号的数字化一、 实验原理与目的模拟信号的数字化包括:抽样，量化和编码。
本文主要是对模拟信号从采样到量化再到编码的整个过程做一个比较全面的matlab仿真，同时也对不同的采样频率所采取的信号进行了比较。
模拟信号首先被抽样，通常抽样是按照等时间间隔进行的，虽然在理论上并不是必须如此的。
模拟信号抽样后，成为了抽样信号，它在时间上离散的，但是其取值仍是连续的，所以是离散的模拟信号。
第二步是量化，量化的结果使抽样信号变成量化信号，其取值是离散的。
故量化信号已经是数字信号了，它可以看成多进制的数字脉冲信号。
第三步是编码，最基本的和最常用的编码方法是脉冲编码调制（PCM ），它将量化后的信号变成二进制码。
由于编码方法直接和系统的传输效率有关，为了提高传输效率，常常将这种PCM 信号进一步作压缩编码，再在通信系统中传输。
二、 抽样抽样：在等时间间隔T 上，对它抽取样值，在理论上抽样可以看作是用周期单位冲激脉冲和模拟信号相乘，在实际上是用周期性窄脉冲代替冲激脉冲与模拟信号相乘。
对一个带宽有限的连续模拟信号进行抽样时，若抽样速率足够大，则这些抽样值就能够完全代替原模拟线号，并且能够由这些抽样值准确地恢复出原模拟信号。
因此，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输这些离散的抽样值，接受端就能恢复原模拟信号。
描述这一抽样速率条件的定律就是著名的抽样定律，抽样定律为模拟信号的数字化奠定了理论基础。
抽样定律指出采样频率是：2sH ff对于本文中的信号定义为()(sin)s t A t 其中2ft 。
三、 量化模拟信号抽样后变成在时间上离散的信号，但是仍然是模拟信号，这个抽样信号必须经过量化后成为数字信号。
本文主要采用的是均匀量化，设模拟信号的取值范围是在a 和b 之间，量化电平时M，则在均匀量化时的量化间隔为b a M且量化区间的端点为i a i m若量化输出电平是i q取为量化间隔的中点，则：12i i im m q显然，量化输出电平和量化前信号的抽样值一般不同，即量化输出电平有误差。
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通信原理课程设计报告书课题名称模拟信号的数字化及编码仿真——PCM 系统仿真姓 名 学 号 院、系、部 电气工程系 专 业 电子信息工程指导教师2014年6月22日※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2011级通信原理课程设计模拟信号的数字化及编码仿真——PCM 系统仿真一、设计目的熟练掌握PCM 编译码原理，理解模拟信号抽样、量化和基于13折线的PCM 编码过程。
二、设计要求用MATLAB 编码实现模拟信号抽样、量化、编码的过程，画出PCM 编码和未编码波形。
如：设输入信号为()sin 2c x t A t π=，对x(t)信号进行抽样、量化和PCM 编码和译码，画出经过PCM 编码与未编码波形。
三、设计原理通信系统的信源有两大类：模拟信号和数字信号。
若输入是模拟信号，则在数字通信系统的信源编码部分需对输入模拟信号进行数字化，或称为“摸/数”变换，将模拟输入信号变为数字信号。
数字化过程包括三个步骤：抽样、量化和编码。
模拟信号首先被抽样。
通常抽样是按照等时间间隔进行的，虽然在理论上不是必须如此。
模拟信号被抽样后，成为抽样信号，它在时间上是离散的，但是其取值仍然是连续的，所以是离散模拟信号。
第二步是量化。
量化的结果使抽样信号变成量化信号，其取值是离散的。
故量化信号已经是数字信号，它可以看成多进制的数字脉冲信号。
第三步是编码。
最基本和最常用的编码方法是，脉冲编码调制(Pulse Code Modulating ，PCM)，它将量化后的信号变成二进制码元。
由于编码方法直接和系统的传输效率有关，为了提高传输效率，常常将这种PCM 信号进一步做压缩编码，再在通信系统中传输。
接收端接收到信号后再对其进行译码，还原出原信号。
译码就是把编码后的码流在通过信道传输后得到的码流译成离散时间连续幅度的信号。
图3-1 PCM 系统原理图1．抽样：将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。
模拟信号被抽样后，成为抽样信号，它在时间上是离散的，但是其取值仍然是连续的，所以是离散模拟信号。
2．量化：将离散时间连续幅度的抽样信号转换成为离散时间离散幅度的数字信号。
国际上通用的两种对数压缩特性：A 律和µ律 。
本次设计采用的是A 律13折线。
A 律13折线的原理归一化信号(x/V)，过载电压为±1，A 律对数(3.6)其中A 为压缩系数，国际标准A=87.6。
13折线如图3-2所示：图3-2为13折线特性表3-1 13折线时的x 值与计算x 值的比较。
表3-1中第二行的x 值是根据6.87=A 时计算得到的，第三行的x 值是13折线分段时的值。
可见，13折线各段落的分界点与6.87=A 曲线十分逼近，同时x 按2的幂次分割有利于数字化图中只有正幅度部分，共7折线，负幅度部分也有7折线。
但正负部分第一段折线斜率相等，为同一折线，共13折线。
3．编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。
在现有的编码方法中，最基本和最常用的编码方法是，脉冲编码调制(Pulse Code Modulating ，PCM)，它将量化后的信号变成二进制码元。
编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。
在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。
下面结合13折线的量化来加以说明。
在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线（8个段落）进行编码。
若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。
具体的做法是：用第二至第四位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。
其它四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。
这样处理的结果，8个段落被划分成27＝128个量化级。
段落码和8个段落之间的关系如表3-2所示；段内码与16个量化级之间的关系见表3-3。
表3-2段落码 表3-3段内码四、程序设计1．PCM抽样的MATLAB实现PCM抽样的MATLAB程序设计按如下步骤进行：(1)确定输入的模拟信号为)=；xπsin(t2(2)根据输入的模拟信号，确定抽样频率，对输入信号进行抽样；(3)编写程序，画出频域图形。
function sample()t0=100; %定义时间长度ts=0.001; fs=1/ts;t=[-t0/2:ts:t0/2]; %定义时间序列df=0.5; %定义频率分辨率x=sin(2*pi*t);m=x;w=t0/(2*ts)+1; %确定t=0的点m(w)=1; %修正t=0点的信号值[M,mn,dfy]=fft_seq(m,ts,df); %傅立叶变换M=M/fs;f=[0:dfy:dfy*length(mn)-dfy]-fs/2; %定义频率序列figure(1)subplot(2,1,1);plot(t,m);xlabel('时间');ylabel('幅值');title('原始信号的波形');axis([0,7,-1,1]);subplot(2,1,2);plot(f,abs(fftshift(M)));xlabel('频率');ylabel('幅值');axis([-100,100,0,10]);title('原始信号的频谱');t0=100; %信号持续的时间ts1=0.05; %满足抽样条件的抽样间隔fs1=1/ts1;t1=[-t0/2:ts1:t0/2]; %定义满足抽样条件的时间序列x1=sin(2*pi*t1);m1=x1;w1=t0/(2*ts1)+1;m1(w1)=1; %修正t=0时的信号值[M1,mn1,df1]=fft_seq(m1,ts1,df); %对满抽样条件的信号进行傅立叶变换M1=M1/fs1;N1=[M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1,M1];f1=[-7*df1*length(mn1):df1:6*df1*length(mn1)-df1]-fs1/2;figure(2)subplot(2,1,1);stem(t1,m1);xlabel('时间');ylabel('幅值');title('抽样的信号波形');axis([0,7,-1.5,1.5]);subplot(2,1,2)plot(f1,abs(fftshift(N1)));xlabel('频率');ylabel('幅值');axis([-100,100,0,10]);title('抽样的信号频谱');function [M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)fs=1/ts;if nargin==2n1=0elsen1=fs/dfendn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(1,n-n2)];df=fs/n2．PCM译码MATLAB实现(1)产生一个正弦信号对其进行非均匀量化编码;(2)对正弦信号给出PCM码组进行译码。
%PCM 编码与译码%给定正弦信号clear;t = 0:1/1000:1; %给定10 个单位的时间x = 0 : 0.002*pi : 2*pi;Signal_m = 8 * sin(x); %给一个正弦信号,信号输入范围为[-8,8] figure(1)subplot(2,1,1);plot(t,Signal_m);title('输入正弦信号');axis([0,1,-10,10]);grid;%PCM 编码%随机的产生抽样值,给出PCM 码组Is = round(2048 * (Signal_m/10)); %归一化Len = length(Is);Code = zeros(Len,8);%极性码for i = 1:Lenif(Is(i) > 0)Code(i,1) = 1;endend%段落码Signal = abs(Is);for i = 1:Lenif(Signal(i) >= 128)Code(i,2) = 1; %为1 在5～8段,否则在1～4段endif(Code(i,2) == 1) %确在5～8段if(Signal(i) >= 512)Code(i,3) = 1; %为1在7～8段,否则在5～6 段endif(Code(i,3) == 1) %确在7～8段if(Signal(i) >= 1024)Code(i,4) = 1; %为1在第8段,否则在第7 段endelseif(Signal(i) >= 256)Code(i,4) = 1;endendelse %确在1～4 段if(Signal(i) >= 32)Code(i,3) = 1; %为1在3～4 段,否则在1～2 段end;if(Code(i,3) == 1) %确在3～4 段if(Signal(i) >= 64)Code(i,4) = 1; %为1在第4 段,否则在第3 段endelseif(Signal(i) >= 16)Code(i,4) = 1;endendendend%段内码QidianDianping=[0,16,32,64,128,256,512,1024,2048]; %段落起点电平LianghuaJiange=[1,1,2,4,8,16,32,64]; %段落量化间隔DuanluoN = zeros(1,Len);for i = 1:LenDuanluoN(i) = bin2dec(num2str(Code(i,2:4))) + 1;endfor i = 1:Lentemp=num2str(dec2bin((Signal(i)-QidianDianping(DuanluoN(i)))/LianghuaJiange(Du anluoN(i)),4));Code(i,5) = bin2dec(temp(1));Code(i,6) = bin2dec(temp(2));Code(i,7) = bin2dec(temp(3));Code(i,8) = bin2dec(temp(4));Code;end %PCM 译码LianghuaDanweiN = zeros(1,Len);Lianghuazhi = zeros(1,Len);Mark = zeros(1,Len);Signal_trans = zeros(1,Len);for i = 1:LenDuanluoN(i) = bin2dec(num2str(Code(i,2:4))) + 1;LianghuaDanweiN(i) = bin2dec(num2str(Code(i,5:8)));Mark(i) = QidianDianping(DuanluoN(i));Lianghuazhi(i) = LianghuaJiange(DuanluoN(i));sign = 1;if(Code(i,1) == 0)sign = -1;endSignal_trans(i) = sign * (Mark(i) + Lianghuazhi(i) * LianghuaDanweiN(i)); endfor i = 1:LenSignal_trans(i) = 10 * (Signal_trans(i)/2048);endfigure(1)subplot(2,1,2);plot(t,Signal_trans);title('编码再译码后的正弦信号');grid;五、仿真结果及分析原始信号的波形如图5-1所示：图5-1 原始信号的波形以抽样间隔为0.05抽样的信号波形如图5-2所示：图5-2 抽样信号波形图5-1与5-2分别为连续模拟信号)=的原始信号和抽样后的信号，可以xπsin(t2看出，抽样频率越高，抽样后的信号越接近原信号，但同时这也会占用大量的系统资源。