DPCM课程设计

课程设计报告

课    程  Simulink仿真课程设计 

设计题目     DPCM编码和解码    

专业年级                        

组    长                        

组    员                        

指导教师                        

设计题目:基于Matlab-Simulink的

DPCM编码和解码

1、课程设计的目的

    1、通过matlab-simulink的学习，熟悉matlab-simulink仿真工具的使用。

    2、通过本课程设计，加强对相关理论内容的掌握，熟悉DPCM的编码与解码。

    3、增强对通信原理相关知识的了解，锻炼自身分析问题、查阅资料、巩固

       知识、创新等各方面能力。

2、课程设计的要求

         1、掌握课程设计涉汲到的相关理论知识，相关概念、原理清晰、明了。

         2、设计合理的simulink仿真图、正确运行并观察仿真结果。

         3、适当的调整仿真参数，观察并分析仿真结果的变化。

         4、按照要求撰写课程设计报告。

     三、DPCM的基本原理

DPCM编码,简称差值编码，是对模拟信号幅度抽样的差值进行量化编码的调制方式(增量调制是一种最简单的DPCM)，是一种利用信号样值之间的关联性进行高效率波形编码的方法。DPCM是一种基本的预测方法，在预测编码中，每个抽样值不是编码，而是先根据前几个抽样值来预测当前的抽样值，再取当前抽样值和预测值之差，将此差值进行编码并传输。此差值即预测误差，当信号值序列中临近样值之间存在明显的关联时，样值的差值方差就会比样值本身的方差要小，因此差值编码可以降低编码比特率，提高编码效率。若利用前几个抽样值的线性组合来预测当前的抽样值，则称为线性预测。DPCM仅用前面的一个抽样值预测当前的抽样值。

                          DPCM系统原理方框图 

    对于有些信号(例如图像信号)由于信号的瞬时斜率比较大，很容易引起过

载，因此，不能用简单增量调制进行编码，除此之外，这类信号也没有像话音信

号那种音节特性，因而也不能采用像音节压扩那样的方法，只能采用瞬时压扩的

方法。但瞬时压扩实现起来比较困难，因此，对于这类瞬时斜率比较大的信号，

通常采用一种综合了增量调制和脉冲编码调制两者特点的调制方法进行编码，这

种编码方式被简称为脉码增量调制，或称差值脉码调制，即DPCM。

    此方式的主要特点是把增量值分为个等级，然后把各不同等级的增量值编为

位二进制代码，再送到信道传输，因此，它兼有增量调制和PCM的各自特点。

4、DPCM通信系统模型

1、基于Simulink的DPCM仿真图如下        

   2、各模块参数设置如下    

3、仿真程序如下

4、仿真程序运行结果

 五、仿真说明及过程分析处理

    本次课程设计我们小组顺利完成了设计任务，实现了设计任务所要求的各项功能，但在此次课程设计的过程中也遇到了不少问题，主要有以下几点：

    1、在开题之初，由于在课堂上老师对DPCM编码与解码原理一带而过，没有做细致的讲解，也不是考核的重点内容，所以自己掌握的不是很好，但经过查阅相关资料，刻苦专研，我们逐步增强了对此原理的理解，攻克了理论大关。

    2、由于在matlab的基础学习阶段，只是学习了基础语言，对于simulink仿真模块是一片空白。在熟悉simulink软件的过程中，我所安装的MATLAB7.1 中缺少DPCM编码与解码模块（即DPCM encoder和DPCM encoder），并向指导老师索取了DPCM编码与解码模块，才得以顺利的进行接下来的工作。

3、在调试过程中，发现我所构建的仿真系统模块无法保存，经过反复尝试和与老师的探讨，最后一致认为是电脑操作系统与软件不匹配造成的。虽然，这个问题最终没有得到的解决，但解决问题的过程让我学到很多。

6、小结

    本次课程设计为期两周,我的设计题目是基于MATLAB的通信系统仿真，DPCM编码和解码。通过本次课程设计，我们了解了随机信号二进制的DPCM编码与解码原理，特别是DPCM编码与解码电路的MATLAB实现与调制性能分析。此外，在整个过程之中，我们把本学期学的通信原理科目的内容应用到了本次课程设计之中，复习巩固了通信原理，MATLAB等课程，以达到融会贯通的目的。运用学习成果把课堂上学的系统化的理论知识，尝试性的应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作做一些有创造性的建议和设想，检验学习成果，体会理论学习与实际工作之间的差距，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便完善学习计划，为学习内容提供实践依据。

通过本次课程设计，我们深刻的体会到理论知识内容的学习联系具体的实践操作，在提高实践操作能力的同时，增强了对理论内容的理解与掌握，真正实现了学以致用。通过本次课程设计，我清楚的认识到自己在实际动手操作方面还比较薄弱，缺乏系统化、规范化的学习与训练，在今后的学习过程中应当加以强化。通过本次课程设计，我还深刻的意识到自己在将理论内容转化为实际模型方面的能力比较欠缺，对于知识的学习，只有具备了将其转化为具体问题的能力才算真正对其掌握，仅仅停留在看懂教材、会做习题、通过考试是远远不够的。因此，在今后的学习过程之中，应当注意对这些方面能力的培养与强化。