通信原理中增量调制编译码模块的改进设计(附件)【字数：8666】
摘 要掌握通信原理增量调制的意义，理解通信原理中增量调制的过程。利用现代通信原理的技术，比较验证通信原理技术，并筛选出相对较好的增量调制方法。该论文主要运用所学的通信原理技术，结合理论与实验，比较各种增量调制方法的优势以及不足之处。对增量调制系统进行深入研究，明白其工作原理，熟悉并掌握增量调制系统原理图，增量调制波形示意图以及译码器电路。掌握学校实验箱的工作原理以及操作方法，仔细观察过程中的一般量化失真和过载量化失真。并且记录编译码模块调制信号波形和输出波形。最终对学校试验箱设计的不足提出改进并进行设计。
目 录
第一章绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.1.1实验箱增量调制设计的研究背景意义 1
1.1.2实验箱增量调制编译码设计的研究意义 1
第二章增量调制编译码实验系统设计方案与要求 2
2.1增量调制编译码实验系统方案设计 2
2.1.1增量调制实验系统改进设计的目的 2
2．1．2增量调制原理 2
2.1.3实验箱编译码模块功能的改进设计 3
第三章实验系统具体方案的设计研究 4
3.1增量总和调制 4
3.2 瞬时压扩增量调制 5
3.3MATLAB仿真实现CVSD 6
3.4总结讨论的优点和各方法的缺点 8
第四章 增量调制编译码实验箱系统的改进设计 9
4.1实验箱系统电路组成 9
4.2实验箱电路工作原理 9
4.2.1实验箱编码模块工作原理 9
4.2.3MC34115集成电路芯片 11
4.2.4译码模块电路实验 12
4.3实验内容 12
4.3.1增量调制编码实验 13
4.3.2译码实测波形 15
4.4增量调制编译码实验箱系统改进 16
4.5实验中发现的问题 16
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
附 录： 20
附录A 20
第一章 绪论
1.1研究的背 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
景和意义
1.1.1实验箱增量调制设计的研究背景意义
自然界的信息经各种感知后都是模拟量，但是数字通信系统有很多优点，例如数字传输的抗噪声能力强，传输中的差错可以设法控制，以及便于同计算机相连和保密性强。模拟信号可以在数字通信系统中传输，但是此前要把模拟信号变换为数字信号，经数字系统传输后，在接受端再进行相应的变换，即数/模转换，再还原模拟信号。增量调制就是模数转换的方法之一[1]。增量调制（?M）是指模拟信号每抽一次样，仅编一位码，因一位码仅两种状态，当然无法表示抽样值得大小，但每次抽样的样值（或前一次抽样的近似值）相比，有两种情况：本次抽样可能比上一次抽样值增大，也可能比前一次抽样值减小。那么这两种情况正好用一位码的两个状态来表示，如增大用“1”表示，减小用“0”表示，那么这样用一位二进制代码代表相邻两个抽样值得相对大小，即表示了相邻两样值的增量。
1.1.2实验箱增量调制编译码设计的研究意义
用现代通信原理的技术，比较验证通信原理技术，并筛选出相对较好的增量调制方法。该论文主要运用所学的通信原理技术，结合理论与实验，比较各种增量调制方法的优势以及不足之处。首先，对增量调制系统进行深入研究，明白其工作原理，熟悉并掌握增量调制系统原理图，增量调制波形示意图以及译码器电路。仔细观察过程中的一般量化失真和过载量化失真。本课题旨在选择出一个最方便且准确的增量调制方法[2]。
第二章 增量调制编译码实验系统设计方案与要求
2.1增量调制编译码实验系统方案设计
2.1.1增量调制实验系统改进设计的目的
在调研分析的基础上选定提课程教学服务的实验系统方案，要求设计方案可靠、简单、经济、易实现。
2．1．2增量调制原理
增量调制是指模拟信号数字化，模拟信号每一次抽样，仅编一位码，就无法表现出抽样值的大小，但是可以根据间隔变化的大小看出某种趋势，所以抽样的结果得分类讨论：本次抽样，可能比前一次抽样值增大，也可能比前一次抽样值减小，那么两种情况正好用一位码的两个状态来表示，如增大用1，减小用0表示，那么这样的用以为二进制代表了相邻两个抽样值的大小，代表了相邻两样值的相对增量[3]。图21是简单的增量调制图波形示意图，图22是方框原理框图。
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图21增量调制波形图
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图22增量调制原理方框图
在增量调制中，由于抽一次样，就编一位吗，因此，抽样速率和码元速率相等，这是增量调制很重要的特点之一。增量调制是按量化台阶来量化的，因而同样存在量化误差，也称量化失真。在增量调制中，量化误差ek等于实际电压值mk 与预测电压 m k 的差值，即ek = mk－ m k，预测误差 被量化为两个电平 + δ 和 － δ，其中δ 值是量化台阶，又称量阶。
一般量化失真误差电压的瞬时值在正负δ之间变化；但是，如果信号变化较快，台阶高度δ为固定值，单位时间内台阶数目也是固定值，所以随着信号的变化。台阶电压不能满足会产生脱节，导致较大的误差即失真，称为过载失真。
由于过载失真的可能存在所以在设计的时候得尽量避免。方法就是使输入信号斜率小于增量调制的最大跟踪斜率，所以要保证不产生过载，则跟踪斜率应大于或者等于信号幅度变化斜率，因此δ要足够大。
由于设计及本身的缺陷增量调制存在以下缺点[4]：
（1）信噪比与信号的频率呈不均匀关系；
（2）编码动态范围和过载特性也和信号频率不是线性的关系；
（3）缓慢的信号的不编码；
目 录
第一章绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.1.1实验箱增量调制设计的研究背景意义 1
1.1.2实验箱增量调制编译码设计的研究意义 1
第二章增量调制编译码实验系统设计方案与要求 2
2.1增量调制编译码实验系统方案设计 2
2.1.1增量调制实验系统改进设计的目的 2
2．1．2增量调制原理 2
2.1.3实验箱编译码模块功能的改进设计 3
第三章实验系统具体方案的设计研究 4
3.1增量总和调制 4
3.2 瞬时压扩增量调制 5
3.3MATLAB仿真实现CVSD 6
3.4总结讨论的优点和各方法的缺点 8
第四章 增量调制编译码实验箱系统的改进设计 9
4.1实验箱系统电路组成 9
4.2实验箱电路工作原理 9
4.2.1实验箱编码模块工作原理 9
4.2.3MC34115集成电路芯片 11
4.2.4译码模块电路实验 12
4.3实验内容 12
4.3.1增量调制编码实验 13
4.3.2译码实测波形 15
4.4增量调制编译码实验箱系统改进 16
4.5实验中发现的问题 16
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
附 录： 20
附录A 20
第一章 绪论
1.1研究的背 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
景和意义
1.1.1实验箱增量调制设计的研究背景意义
自然界的信息经各种感知后都是模拟量，但是数字通信系统有很多优点，例如数字传输的抗噪声能力强，传输中的差错可以设法控制，以及便于同计算机相连和保密性强。模拟信号可以在数字通信系统中传输，但是此前要把模拟信号变换为数字信号，经数字系统传输后，在接受端再进行相应的变换，即数/模转换，再还原模拟信号。增量调制就是模数转换的方法之一[1]。增量调制（?M）是指模拟信号每抽一次样，仅编一位码，因一位码仅两种状态，当然无法表示抽样值得大小，但每次抽样的样值（或前一次抽样的近似值）相比，有两种情况：本次抽样可能比上一次抽样值增大，也可能比前一次抽样值减小。那么这两种情况正好用一位码的两个状态来表示，如增大用“1”表示，减小用“0”表示，那么这样用一位二进制代码代表相邻两个抽样值得相对大小，即表示了相邻两样值的增量。
1.1.2实验箱增量调制编译码设计的研究意义
用现代通信原理的技术，比较验证通信原理技术，并筛选出相对较好的增量调制方法。该论文主要运用所学的通信原理技术，结合理论与实验，比较各种增量调制方法的优势以及不足之处。首先，对增量调制系统进行深入研究，明白其工作原理，熟悉并掌握增量调制系统原理图，增量调制波形示意图以及译码器电路。仔细观察过程中的一般量化失真和过载量化失真。本课题旨在选择出一个最方便且准确的增量调制方法[2]。
第二章 增量调制编译码实验系统设计方案与要求
2.1增量调制编译码实验系统方案设计
2.1.1增量调制实验系统改进设计的目的
在调研分析的基础上选定提课程教学服务的实验系统方案，要求设计方案可靠、简单、经济、易实现。
2．1．2增量调制原理
增量调制是指模拟信号数字化，模拟信号每一次抽样，仅编一位码，就无法表现出抽样值的大小，但是可以根据间隔变化的大小看出某种趋势，所以抽样的结果得分类讨论：本次抽样，可能比前一次抽样值增大，也可能比前一次抽样值减小，那么两种情况正好用一位码的两个状态来表示，如增大用1，减小用0表示，那么这样的用以为二进制代表了相邻两个抽样值的大小，代表了相邻两样值的相对增量[3]。图21是简单的增量调制图波形示意图，图22是方框原理框图。
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图21增量调制波形图
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图22增量调制原理方框图
在增量调制中，由于抽一次样，就编一位吗，因此，抽样速率和码元速率相等，这是增量调制很重要的特点之一。增量调制是按量化台阶来量化的，因而同样存在量化误差，也称量化失真。在增量调制中，量化误差ek等于实际电压值mk 与预测电压 m k 的差值，即ek = mk－ m k，预测误差 被量化为两个电平 + δ 和 － δ，其中δ 值是量化台阶，又称量阶。
一般量化失真误差电压的瞬时值在正负δ之间变化；但是，如果信号变化较快，台阶高度δ为固定值，单位时间内台阶数目也是固定值，所以随着信号的变化。台阶电压不能满足会产生脱节，导致较大的误差即失真，称为过载失真。
由于过载失真的可能存在所以在设计的时候得尽量避免。方法就是使输入信号斜率小于增量调制的最大跟踪斜率，所以要保证不产生过载，则跟踪斜率应大于或者等于信号幅度变化斜率，因此δ要足够大。
由于设计及本身的缺陷增量调制存在以下缺点[4]：
（1）信噪比与信号的频率呈不均匀关系；
（2）编码动态范围和过载特性也和信号频率不是线性的关系；
（3）缓慢的信号的不编码；
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