1. 研究目的与意义
随着超大规模集成电路工艺的成熟以及计算机和数字信号处理技术的充分发展，数字通信技术发展迅速，大多数的模拟通信系统已经被数字通信系统所取代。数字通信成为目前通信系统采用的主要方式。然而日常生活中大部分信号都是模拟信号，若要利用数字通信系统传输模拟信号，则必须在发送端进行模数（A/D）转换，相应地在接收端需要进行数模（D/A）转换，恢复原来的模拟信号。[1]
模拟信号数字化技术就是研究发送端模数转换的技术。具体地，数字化过程包括“抽样、量化、编码”三个步骤，分别完成时间上的离散化、幅度上的离散化、及量化信号的编码传输。根据CCITT的建议，在语音信号的传输中，为改善小信号量化性能，可采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A律和μ律方式，我国采用了A律方式，由于A律压缩实现复杂，常采用13折线法实现量化和编码。语音信号的编码传输主要包括脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码传输（DPCM）及自适应差分脉冲编码传输（ADPCM）等。[2]其中ADPCM结合了DPCM和自适应增量调制（ADM），可以理解为在DPCM的基础上，对自适应增量调制的原理进行改进的算法。改进的算法环节有两个：一、量化器的量化阶随着输入信号电平的方差的变化而随时做出调整，用大的量化阶去量化大的差值，用小的量化阶去量化小的差值；二、线性预测滤波器的预测参数是自适应随时调整的。PCM是一种用二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。[3]因为此种通信方式抗干扰能力强，因此在光钎通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的运用。[4]本课题主要研究如何通过仿真来研究和验证上述数字化传输系统的性能。
目前，计算机辅助分析和设计技术发展十分迅速，出现了大量实用仿真软件与工具，将之应用于通信系统建模，分析和设计，大大促进了通信技术的发展。因此，计算机仿真已成为通信系统研究和开发的一个重要手段。在众多的仿真软件中，美国MathWorks公司开发出品的一款商业性数学软件Matlab，因其功能强大，使用方便，而得到广泛应用。也是通信领域广泛采用的仿真软件。它有丰富的函数资源和工具箱资源，开发人员可以根据自己的需要选择函数，而无需再去编写大量繁琐的程序代码，从而减轻了工作负担。[5]
2. 研究内容与预期目标
研究内容：
本课题研究语音信号的数字化过程。以语音信号作为模拟信号源，包括语音信号的数字化、信道传输和数字信号还原模拟信号三部分。其中数字化部分采用低通抽样对语音信号源进行抽样，量化部分分别采用均匀量化和A律13折线非均匀量化，编码传输部分分别采用脉冲编码调制、增量调制和自适应差分脉冲编码调制实现信号的数字化传输。
3. 研究方法与步骤
一、深入研究模拟信号数字化方法和原理，根据语音信号的特点设计采样、量化和编码的主要参数；
二、了解Simulink平台的仿真原理，熟悉基本的仿真流程和方法，以及仿真需要的主要模块参数设置；
三、构建仿真系统并进行调试，以实现语音信号的正常发送和接收；
4. 参考文献
[1]周开利.基于MATLAB/SIMULINK通信系统仿真[J]信息技术，2003（12）：27.12.
[2]陈奎.语音 PCM 编码通信系统的 SIMULINK 仿真，2010（10）.
[3]陈溯.ADPCM语音压缩编码的分析与仿真[J].中国西部科技，2008.11（157）.
5. 工作计划
3.2-3.20 理解课题任务，查阅资料，完成开题报告；
3.23-4.10 深入研究课题要求，设计PCM传输系统并进行理论分析；
4.13-4.30 熟悉Matlab的Simulink仿真平台，对所设计的系统进行仿真；
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