实验报告
信息科学与技术学院（院、系） 通信工程 专业 通信 通信原理教程
非均匀量化编码的Simulink仿真
一、实验目的
1．掌握非均匀量化编码工作原理；
2．掌握非均匀量化编码Simulink建模方法；3．掌握非均匀量化编码Simulink仿真方法。
二、实验仪器
1．PC机 一台
2．Matlab软件 一套
三、实验原理
1、非均匀量化编码原理
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是压缩律和A压缩律。美国采用压缩律，我国和欧洲各国均采用A压缩律，因此，本实验模块采用的PCM编码方式也是A压缩律。
所谓A压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律：
A律压扩特性是连续曲线，A值不同压扩特性亦不同，在电路上实现这样的函数规律是相当复杂的。实际中，往往都采用近似于A律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性。这样，它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点，又便于用数字电路实现，本实验模块中所用到的PCM编码芯片W681512正是采用这种压扩特性来进行编码的。图1示出了这种压扩特性。
图1 13折线
2、A律的Simulink仿真
Matlab的Simulink工具箱可以进行A律的Simulink仿真，其基本的建模方框图如下：
图 2
四、Simulink仿真过程与结果1、建模模块
本实验中要用到的模块有：Simulink / Source库下的SignalGenerator模块；Simulink /Math Operations库下的Gain模块；Communications Blockset / Source Coding库下的A-Law Compressor模块和A-Law Expander模块；Simulink /Discontinuities库下的Quantizer模块；Simulink / Sinks库下的Scope模块。2、参数设置
（1）锯齿波的实验设置如下：Signal Generator模块的“WaveForm”选择“sawtooth”，Gain模块的“Gain”的值改为-1，
Quantazer模块的“Quantization interval”的值改为0.05，其他值为默认值。3、仿真波形图锯齿波的仿真波形图
五、实验总结
通过实验，掌握了非均匀量化编码工作原理，学会了使用Simulink来进行建模、仿真。仿真实验的设计与操作能力得到了一定的提升，对以后的学习和工作都起到一定的作用。
非均匀量化编码Simulink仿真（通信原理实验报告）
