基于Matlab数字电话通信系统的仿真分析(3)

菜单

因此可将数字电话通信系统分为抽样模块、量化模块、编码模块、调制模块、信道模块、接收模块五大部分，利用Matlab 实现数字电话通信系统的仿真,分别进行模型构建，然后再将构建好的模块连接起来,并进行参数设定；最后进行整体仿真，给出仿真结果。

1.2.2 研究的目的

数字电话通信系统指的是模拟话音信号在数字通信系统中传输,在掌握数字通信系统的工作原理基础上，采用模块构筑模型的方法，利用 Matlab仿真平台对PCM数字电话通信系统进行动态仿真研究，通过此课题进一步理解数字电话通信系统的工作原理，掌握Matlab仿真技术，提高将所学知识应用于解决实际问题的能力。

2 数字电话通信系统的基本理论

数字电话通信系统是以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心的新型无线电通信系统体系结构[9]。本章将本次实验中涉及的一些主要定理进行阐述如下：Nyquist采样定理、带通采样理论，均匀量化和非均匀量化定理，PCM、DPCM编码理论，MPSK调制理论等。

2.1 抽样定理

将时间上连续的模拟信号变为时间上离散样值的过程称为采样。能否由离散样值序列重建原始的模拟信号，是采样定理要回答的问题。抽样定理是任何模拟信号数字化的理论基础[10]。因为语音信号的频带限制在300Hz到3400Hz范围内，所以本论文简单介绍Nyquist采样定理和带通采样定理。

2.1.1 Nyquist采样定理

Nyquist采样定理：设有一个频率带限信号x(t), 其频带限制在（0，fH）内，如果以不小于fs=2fH的采样速率对进行等间隔采样，得到时间离散的采样信号x[n]=x[nTs](其中称为采样间隔)，则原信号x(t)将被所取的采样值x[n]完全的确定[11]。

Nyquist采样定理说明，如果以不低于信号最高频率两倍的采样速率对带限信号进行采样，那么由所得到的离散采样值就能唯一的恢复原信号。由数字信号处理中的采样定理，使采样信号通过一个带宽不小于wH的低通滤波器，将高频分量滤除，就能从Xs(w)中无失真的恢复出原信号X(w)[12]。

采样定理的意义在于，时间上连续的模拟信号可以用时间上离散的采样值来取代，这样就为模拟信号的数字化处理奠定了理论基础。

2.1.2 带通信号采样文献综述

Nyquist采样定理只讨论了频谱分布在(0,fH)上的基代信号的采样问题，而我们在实际中遇到的信号，特别是语音信号，往往是带通信号即信号的频率分布在某一有限的频带（fL，fH）上，根据Nyquist采样定理，仍然可以按的采样速率来进行采样。当时，也就是当信号的最高频率fH远远大于其信号的带宽B时，如果仍然按Nyquist采样率来采样的话，则其采样频率会很高，以致很难实现，或者后续处理的速度也满足不了要求[13]。