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《CMI編碼與解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于MATLAB的CMI編碼與解碼摘要本課程設(shè)計(jì)是基于MATLAB進(jìn)行CMI編碼與解碼。認(rèn)真學(xué)習(xí)CMI編碼與解碼的基本規(guī)則和原理,設(shè)計(jì)CMI編碼和解碼的仿真程序,并總結(jié)CMI編碼與解碼的主要特征和性質(zhì)。在掌握CMI編碼與解碼的基本原理的基礎(chǔ)上,再具體實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制序列的CMI編碼與解碼,完成了設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞MATLAB;CMI;二進(jìn)制序列NRZ碼;編碼;解碼1引言基帶信號(hào)作為代碼的一種電表示形式,在實(shí)際的基帶傳輸系統(tǒng)中,并不是所有的基帶電波形都能在信道中傳輸,若一個(gè)變換器把數(shù)字基帶信號(hào)變換成適合于基帶信道傳輸?shù)幕鶐盘?hào),將有效的提高基帶信號(hào)的傳輸效率。歸納起來,對(duì)傳輸用的基帶信號(hào)主要要求有兩
2、點(diǎn):一是對(duì)各種代碼的要求,期望將原始信息符號(hào)編制成適合于傳輸用的碼型;二是對(duì)所選碼型的電波要求,期望電波形適宜于在信道中傳輸[1]。本課程設(shè)計(jì)主要是對(duì)二進(jìn)制序列(例如:110010111)的基帶信號(hào)進(jìn)行CMI編碼與解碼,編碼成更適合與基帶信道傳輸?shù)幕鶐盘?hào)。在掌握了CMI編解碼的基本規(guī)則基本原理后,在MATLAB環(huán)境下用程序語言實(shí)現(xiàn)CMI編碼和CMI解碼以及CMI編解碼一體的信號(hào)還原功能[2]。具體實(shí)現(xiàn)了CMI編碼與解碼仿真過程。1.1課程設(shè)計(jì)目的(1)熟悉基帶傳輸?shù)某S么a型,以及常用基帶傳輸碼的主要特性;(2)了解基帶傳輸常用編碼中的CMI編碼與解碼的基本規(guī)則和原理;(3)學(xué)會(huì)熟練使用M
3、ATLAB基本語言來設(shè)計(jì)簡單、常用的程序,來解決一些簡單的專業(yè)問題,模擬實(shí)現(xiàn)簡單通信原理的功能[3]。(4)通過對(duì)二進(jìn)制序列NRZ碼的CMI編碼前和解碼后的信號(hào)進(jìn)行碼型和波形的比較,掌握CMI編碼的原理和特性[4]。(5)通過獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù),獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問題,提高自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力,從而做到增強(qiáng)自身在這瞬息萬變社會(huì)中的適應(yīng)能力。1.2課程設(shè)計(jì)要求(1)設(shè)計(jì)CMI編解碼程序前,應(yīng)認(rèn)真了解其編解碼規(guī)則和原理,以理論做指導(dǎo),再認(rèn)真構(gòu)思設(shè)計(jì)方案。(2)程序設(shè)計(jì)完成后應(yīng)進(jìn)行調(diào)試、仿真和分析[3]。(3)對(duì)于仿真結(jié)果的處理和理論分析結(jié)論應(yīng)該一致,而且仿真應(yīng)符合理論。(4)獨(dú)立完成課程
4、設(shè)計(jì)并按要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。1.3課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及其步驟(1)隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)字基帶信號(hào):一段二進(jìn)制序列NRZ碼,畫出其波形圖;將產(chǎn)生的數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行CMI編碼,畫出編碼后的波形圖;將NRZ碼編碼前后的波形進(jìn)行比較和分析;(2)自定義一段CMI碼,畫出自定義CMI碼的波形圖;將自定義CMI碼進(jìn)行解碼,并畫出解碼后二進(jìn)制NRZ碼的波形;將自定義CMI碼的波形與其解碼后的NRZ碼波形進(jìn)行比較和分析;(3)隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)字基帶信號(hào):一段二進(jìn)制序列NRZ碼;將產(chǎn)生的NRZ碼進(jìn)CMI編碼;將編碼生成的CMI碼進(jìn)行解碼,畫出原NRZ碼波形和CMI編碼波形以及解碼后的波形,將其碼型和波形分別與原輸入NRZ碼型
5、和波形進(jìn)行比較和分析,觀察編解碼還原是否正確。1.4課程設(shè)計(jì)平臺(tái)(1)微機(jī)一臺(tái);(2)微軟Windowsxp操作系統(tǒng);(3)MATLAB7.0;(4)微軟OfficeWord2003;2CMI編碼與解碼設(shè)計(jì)原理2.1CMI編碼原理基帶傳輸常用碼型CMI編碼的方案設(shè)計(jì):根據(jù)CCITT推薦,由于這種碼型有較多的電平跳躍,因此,含有豐富的定時(shí)信息。在程控?cái)?shù)字交換機(jī)中CMI碼一般作為PCM四次群數(shù)字中繼接口的碼型,在光纜傳輸系統(tǒng)中也用做線路傳輸碼型[1]。CMI碼的全稱是傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼,CMI碼的編碼規(guī)則如下:當(dāng)輸入“0”碼時(shí),編碼輸出“01”,當(dāng)輸入“1”碼時(shí),編碼輸出則“00“和”11“交替出現(xiàn)[
6、1]。例如:NRZ代碼:11010010CMI碼:1100011101010001其相應(yīng)的波形比較如圖2-1所示:圖2-1編碼前與編碼后波形圖根據(jù)此規(guī)則輸出CMI碼元的速率應(yīng)為輸入基帶信號(hào)的2倍。編碼的總體思想是對(duì)輸入的基帶信號(hào)進(jìn)行采樣判斷,如果‘0’則轉(zhuǎn)化為“01”,如果為“1”則交替轉(zhuǎn)化為“11”或“00”?!?”的轉(zhuǎn)化結(jié)果只有一種可以直接轉(zhuǎn)化為“01”,而“1”的轉(zhuǎn)化結(jié)果有兩種“11”和“00”,因此需要一個(gè)信號(hào)作為判斷,當(dāng)前面一個(gè)“1”碼編碼轉(zhuǎn)換的是“00”時(shí),判斷編碼轉(zhuǎn)化為“11”,當(dāng)前一個(gè)“1”碼編碼轉(zhuǎn)換的是“11”時(shí),則判斷編碼轉(zhuǎn)化為“00”。2.2CMI解碼原理CMI碼解碼
7、的方案設(shè)計(jì):根據(jù)CCITT推薦,由于這種碼型有較多的電平跳躍,因此,含有豐富的定時(shí)信息,在程控?cái)?shù)字交換機(jī)中CMI碼一般作為PCM四次群數(shù)字中繼接口的碼型[1]。CMI碼的編碼規(guī)則如下:當(dāng)輸入“0”碼時(shí),編碼輸出“01”,當(dāng)輸入“1”碼時(shí),編碼輸出則“00”和“11”交替出現(xiàn)[1]。根據(jù)此規(guī)則,在CMI的解碼模塊中:如果接收到“01”碼,則可解碼成“0”碼;如果接收到“00”碼或“11”碼,則可解碼還原為基帶信號(hào)“1”,如