文档介绍：语音信号频带传输通信系统仿真
——基于DPCM编码与ASK调制
摘要本课程设计的主要内容是设计一个基于DPCM编码与ASK调制的语音信号频带传输通信系统,并对其进行仿真。。在Simulink中实现该课程设计,调整系统参数设置,通过观察比较发现输入的语音信号和输出的语音信号一致,其传输质量达到要求,最终结果达到设计的指标。
关键词 DPCM编解;ASK调制解调;MATLAB/Simulink
1 引言
本课程设计的内容为设计一个基于DPCM编码与ASK调制的语音信号频带传输通信系统,并对其进行系统仿真。该系统的主要步骤是录制一段语音信号,对其进行DPCM编码后再进行ASK调制,送入加性高斯白噪声信道传输,在接收端对其进行ASK解调和DPCM解码以恢复原信号,回放比较传输前后的语音质量,并观察前后信号波形是否一致,绘制误码率曲线。

1、对通信原理这门课程有更深入、更系统地认识。
2、掌握一个系统的整体过程,能够对一个系统有全面的了解和认识,能够根据要求设计所需要的系统。
3、掌握数字传输系统的好处与意义。
4、掌握模拟信号的数字化,即模拟信号的编码,本课程设计用的是DPCM编码。
5、掌握把数字信号转化为模拟信号,即数字信号的译码,本课程用的是DPCM的解码。
6、掌握频带传输的意义和好处。
7、掌握频带传输的调制与解调,本课程为ASK的调制与解调。
8、学会运用设计平台来模拟所需设计的通信系统。

1、模型设计应该符合工程实际,模块参数设置必须与原理相符合。
2、处理结果和分析结论应该一致,而且应符合理论。
3、独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。

MATLAB中的Simulink。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具, 是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink&reg是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试[1]。

2 设计原理
本课程设计设计的是语音信号的频带传输系统,其需要进行信源编码。信源编码是针对信源发送信息所进行的压缩编码[2]。信源编码有三个部分:抽样、量化和编码。而语音信号具有很强的短时相关性,所以信源编码采用的是差分脉冲编码(DPCM),这样可以提高量化精度或减少编码比特数。
由于频带传输和数字调制可以有更好的传输质量,还能提高传输系统的有效性,因此本课程设计采用了频带传输和数字调制。

通信网络中的数据传输形式基本上可分为两种:基带传输和频带传输。基带传输是按照信号原有的波形在信道上直接传输。基带传输不需要调制、解调,设备花费少,适用于较小范围的数据传输。频带传输是一种采用调制、解调技术的传输形式。频带传输进行信号调制的目的是为了更好的适应信号传输通道的频率特性,传输信号经过调制处理也能克服基带传输同频带过宽的缺点,提高线路的利用率。但是调制后的信号在接收端要解调还原,所以传输的收发端需要专门的信号频率变换设备,传输设备费用相应增加。
通信系统按数据类型可分为模拟通信和数字通信。模拟通信抗干扰能力差但易于实现,而数字通信抗噪声性能好、差错可控、保密性好、容易与现代技术相结合,所以采用数字通信有更多的益处。
数字通信系统主要的三种通信模式是数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统和模拟信号数字化传输通信系统。本课程设计输入的是语音信号,因此采用的是模拟信号数字化传输通信系统。
有上述可得知该传输系统有以下主要部分:信源、信源编码、数字调制、信道、数字解码、信源解码、信宿。其传输系统如下图2-1所示。其对应的语音系统为语音信号、DPCM编码、ASK调制