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基于Max+PlusⅡ的PCM30/32路系统仿真
在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。最常用的多路复用体制是频分多路复用(FDM)通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。
　　在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。最常用的多路复用体制是频分多路复用(FDM)通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样,把抽样后的脉冲信号按时序排列起来，在同一信道中传输。频分多路复用主要用于模拟通信系统，时分多路复用常用于数字通信。码分复用(CDMA)用于移动通信。　　1 EDA 技术　　EDA( 电子线路设计自动化) 是以计算机为工作平台、以硬件描述语言(VHDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD/FPGA)为实验载体、以ASIC/SOC芯片为目标器件，进行必要的元件建模和系统仿真的电子产品自动化设计过程。EDA是领域的一场*,它源于计算机辅助设计，计算机辅助制造、计算机辅助测试和计算机辅助工程 。利用EDA工具，电子设计师从概念，算法、协议开始设计电子系统，从,性能分析直到IC 版图或PCB 版图生成的全过程均可在计算机上自动完成。EDA代表了当今的最新发展方向，其基本特征是设计人员以计算机为工具，按照自顶向下的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，由硬件描述语言完成系统行为级设计,利用先进的自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线、仿真及特定目标芯片的适配编译和编程下载，这被称为数字逻辑电路的高层次设计方法。　　EDA 技术的主要特征作为现代电子系统设计的主导技术，EDA 具有以下几个明显特征：　　(1) 用软件设计的方法来设计硬件;(2) 基于芯片的设计方法;(3) 自动化程度高;(4) 自动进行产品直面设计。　　2 PCM发端时序与帧结构　　对于语音信号，CCITT规定，PCM的抽样率为8kHz，即在1s内信息可分成8K 个帧。每帧的周期为125s，在每个帧周期内，安插有32路时隙，分别用TS0~TS31表示，其中TS0作为帧同步时隙，用来传送帧同步码组和帧失步对告码，T S16 用来传送复帧同步信号，复帧失步对告及各路信道信号，另外30 路时隙用来传送30 路话音信号，每个时隙可以插入8 位二进制信息码(即每时隙含8 b信息码，由PCM 编码器完成) 。另外，每16帧构成1个复帧，即1个复帧中有16个子帧( 编号为F0，F1,&，F15) ，其中F0，F2，,F14为偶帧，F1，F3,& ，F15为奇帧，以上的帧构成PCM30/32路基群系统。PCM的帧结构如图1所示。　　　　　　　　　　　　图1 PCM30/ 32路基群系统的帧结构　　根据以上帧结构PCM30/ 32系统的码速率为：　　Fs= 8K&32 & 8= 2. 048 Mb/ s以上帧结构的同步码及信令比特如下:　　(1) 偶帧(F0，F2,& ，F14) 的TS0用于传送帧同步码，码型为0011011。　　(2) 奇帧(F1，F3，&，F15) 的TS0中的1b用于传送帧失步码。当帧同步时，A1=1，失步时A1=0，其他比特为国内通信用。　　(3) 每一子帧TS0 的第一比特用于CRC 校验，不用时固定发& 1&。　　(4) TS1~ TS15 及TS17~ T S31 共30 个时隙用于传送第1 路至第30 路信息信号。　　(5) T S16 用于传送复帧同步信号、复帧失步信号及各路信道(挂机、占线等) 信号。　　由PCM 的帧结构可知，PCM 基群的时序是时钟及帧时序发生器控制的，其原理框图如图2 所示。图中的PCM 编码由单片PCM 编码器完成，码型变换器即NRZ 码 HDB3 码变换器。将变换后的双极性信码送到数字调制器或多路基群复接器，复接成高次群后送到数字调制设备或光通信设备。　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 PCM30/32基群系统原理框图
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*验 证 码：PCM30/32路基群系统的帧速率为多少？第多少时隙帧同步信号。
全部答案（共1个回答）
在PCM 30/32路的制式中，一个复帧由16帧组成；一帧由32个时隙组成；一个时隙为8位码组。时隙l～15、17～3l共30个时隙用来作话路，传送话音信号，时...
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32路直到燕大吧，去森林逸城做快线，6路.12路。
答: 什么盖吸收快 我家中吃液体钙，感觉液体吸收好！是医生开的！
答: 找到了。可以吗
答: 该问题的关键在于：当b下滑时a由静止开始向右移动，这时b相对地面的速度就是两个分速度的合成，不再是沿弧的切向，所以弧面对b的支持力与b下滑的速度不垂直，因而每一...
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PCM30/32路系统中，复帧的重复频率和周期分别为多少？
参考答案：重复频率为500Hz，周期为2ms。
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微信公众账号搜索答案第三章 时分多路复用技术
§3.1 PCM30/32路基群帧结构
1、TDM通信的概念：
因为抽样的一个重要特点是将时间上连续的模拟信号变成时间上离散的模拟信号，即时间上有一定的间隔，所以TDM多路复用则可以将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内，以达到互相分开，互不干扰的目的。
例：下图中，m1（t）、m2（t）、m3（t）被分配在不同的时间间隔内，并且达到了互相分开、互不干扰的目的。
物理实现：若实现32路复用，则可把32路设计为呈圆形分布的高速率旋转开关，开关K转一圈，则对32路数据各采样一次（开关K接通某路mx（t），则对该路采样）。如下图所示：
所以，可把开关K转一圈所需时间设计为一个抽样周期，一个抽样周期为32个时隙，从而实现TDM复用。如下图所示
其中，T为一个抽样周期，一个抽样周期里有32路样值信号，再继续下一个周期。
2、PCM时分多路系统组成
PCM时分多路系统构成如下图所示：
（1）低通滤波器LP：在发端把各种语声信号频率限制在3400HZ以下。
（2）抽样、合路门：对各路样值进行抽样。
（3）保持电路：展宽样值脉冲，对样值信号进行保持。
（4）量化编码：将PAM信号变成PCM信号。
（5）解码：将接收到的数字码流还原为合路PAM信号。
（6）分路、低通重建：将各路PAM信号分开，恢复成最近似的原始语声信号。
3、PCM30/32路基群帧结构
(1)帧结构：将各路样值的数字码和各种用途的标志码按照一定的时间顺序排列起来的数字码组合，即具有一定标准格式的数据块，不同的系统其帧结构不同，如HDLC帧，FR帧。
(2)帧周期：同一个话路抽样两次的时间间隔。
(3)路时隙：每个话路在一帧中所占的时间。
(4)位时隙：一个样值编n位码时，每个码元所占的时间。
假设：帧周期Ts、时隙数Tc、样值编码位数为n，则路时隙长度、位时隙长度TB分别为
Tc=Ts/n；TB= Tc/l
(5)PCM基群帧结构：PCM30/32系统基群帧结构如下图所示：
帧结构中，16帧组成一个复帧，每帧32个时隙。
上图中：周期Ts＝125/μs，频率fs＝1/Ts＝8k，帧长：32时隙×8bit＝256bit。
路时隙Tc＝125/32＝3.91μs，TB（位时隙）＝3.91/8＝0.488μs
各时隙用途分配：
A、Ts1～Ts15，Ts17～Ts31：语路时隙，传语声信号。
B、Ts0：帧同步信息。
偶帧：帧同步码，固定发a，a1留作国际通信用，不用时定为“1”
奇帧：传帧失步对告码，监视码等。此时有：
a2：监视码，固定发“1”，
a3：帧失步对告码，其中：
a3=1，帧失步，系统故障。
a3=0，系统正常。
a1，a4～a6：可传其他信号（如业务码等），不用定为全“1”码。
C、Ts16：传送信令信息。
信令：指通信系统中的控制指令，它可以指导终端、交换系统及传输系统协同运行，在指定的终端之间建立临时的通信信道，并维护网络本身的正常运行，
(6)信令分类：
① 随路信令（CAS）：信令通道和用户信息通道合在一起或二者之间有一一对应的关系的信令方式。适合在模拟通信系统中使用。
② 共路信令CCS：指把信令通路与话音通路分开，将多条电路的信令集中在一条信令链路上传送，此时每个信令信息需有自己的地址码，以识别目的地。
(7)PCM30/32系统中数码率计算：
数码率fb＝32×.048Mbit/s
PCM24系统中：
数码率fb＝（24×8＋1）×Mbit/s
式中，“1”为每一帧后加1bit传帧同步码。
§3.2 PCM30/32路的定时与同步系统
概述：PCM30/32采用TDM技术提高信道利用率，各路语音信号在不同的时间进行抽样、量化、编码后，送上信道传输，在收端进行反变换。
这一过程需要有严格的时钟控制，使各路信号在时间上分开，互不干扰。或说需要定时系统指挥各个过程有序进行，需要同步系统使收发保持同步，才能正确识别接收到的数字码流中帧排列的规律。
1、定时系统：
在主时钟的控制下，产生各种需要的时钟脉冲，使系统按一定的时间顺序抽样、量化、编码并组合成数字码流（帧）。
（1）定时系统组成：
①发端定时系统：
组成：主时钟脉冲发生器、位脉冲发生器、路脉冲和路时隙脉冲发生器以及复帧脉冲发生器。发端定时系统属于主动式，指自身带有时钟源。
②收端定时系统：属从属式，时钟信号从接收到的信号码流中提取。
（2）发端定时系统：
①任务：提供终端机发信支路所需要的各种定时脉冲；包括主时钟脉冲、位时隙脉冲、路时隙脉冲、复帧脉冲。
②主时钟脉冲产生：产生其它各类脉冲的基础，重复频率为2048kHz（因为PCM的数码率为2048kbit/s，每一个脉冲对应一个数据bit），误差要求高，在±100Hz以内，一般采用石英晶体振荡器产生2倍或4倍于主时钟频率的脉冲，再由二分频或四分频后得到。
③位脉冲产生：D1～D8。
用于编码，解码和产生其它脉冲信号，重复频率为8000Hz×32＝256KHz（因为一帧32路，每路编8位，D1指向每个8位码中的第一位码出现的时刻………D8指向每个8位码中第8位出现的时刻，所以在一帧内D1出现了32次，而D2～D8也一样出现了32次，而帧频率为8000KHz，所以位脉冲是6KHz）。另外，D1～D8频率相同，但出现时间不同，也就是相位不同。
所以位脉冲共有8相，脉冲宽为1bit或0.488μs
主时钟频率为2048KHz，位脉冲可通过主时钟8分频得到。
④路时隙脉冲产生：TS0，TS16
TS0路时隙脉冲：传送帧同步码。
TS16路时隙脉冲：插入信令码、复帧同步码、帧失步对告码。
由于TS0、TS16每帧出现一次，故路时隙脉冲重复频率为8000Hz，脉冲宽8bit，3.91μs
⑤路脉冲产生：（CH1～CH30，TS0′,TS16′）
a、用于产生CH1～CH30 30个路脉冲，用于各话路信号的抽样和分路，以及TS0、TS16路时隙脉冲的形成。
b、PCM30/32中，一帧共32个时隙，故路时隙共32相。
c、由于用于抽样、分路，所以路脉冲重复频率为8000Hz，可由位脉冲256Hz32分频得到。
⑥复帧脉冲产生：（F0～F15），16帧为1复帧，传送各路（30路）信令码，复帧同步、失步对告码。
每个话路的信令码，复帧同步、失步对告码等每隔16帧（1复帧）传送一次，所以复帧脉冲为8000Hz/16＝500Hz，共16相（F0～F15），脉冲宽为256bit（125μs），可由8000Hz，16分频得到。
（3）收端定时系统：属于从属式，即主时钟信号不由自身产生，而是由时钟提取电路，从接收到的信号码流中提取。
电路组成：
2、同步系统
收发双方分别有自身的定时脉冲是不够的，为了保证整个传输过程的准确可靠，还需使发收两端的定时脉冲在时间上保持一致。
（1）同步：发、收端定时脉冲在时间上保持一致。
即要设法使收端的时隙对准发端的时隙，这样，收端才能将“0” “1”构成的比特流还原为正确的信息。
同步又有多种种类。
（2）位同步：位同步是指收发双方时钟频率要完全相同，收端定时系统的主时钟相位要和接收的信码对准，以保证码元的正确判决。
即：被传送的信号由一系列的码元组成，发端发送一个码元，收端应相应接收一个码元，两者步调一致。由于每个码元占有一定时间，且发送时是一个接一个连续发送的，因此需要一个作为取样判决用的定时脉冲序列。该定时脉冲序列重复频率与码元速率相同，相位与最佳取样判决时刻一致（如下图所示），我们把提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步。
所以位同步可使收端在最佳时刻对接收码元进行抽样判决，以减少误判。
（3）帧同步：
位同步实现了信息码元的正确判断，但正确判决后的信码流是一连串的无头无尾信码流，这时收端要：
① 能从收到信码流中，分辨哪8位码是一个样职所编的码字，以便正确解码。
② 分辨出8位码属于哪个话路，以便正确分路。
帧同步可以解决以上两个问题。
帧同步概念：是指在发端第n路抽样、量化和编码的信号一定要送到收端第n路还原。
复帧同步概念：是指在发端第n路信令一定要送到收端第n路，以保证信令的正确传送。
3、同步实现：
（1）位同步：收端从信息码流中正确提取主时钟。
（2）帧、复帧同步：发端在固定位置上插入特定的码组，在收端加以正确识别。分为集中、分散插入。
以帧同步为例：
①分散插入方式：将n位同步码组以分散的形式插入到信息码流中，PCM24采用此方式。
②集中插入方式：将n位同步码组以集中的形式插入到信息码流中，PCM30/32采用此方式。
帧同步码为“0011011”
4、帧同步系统的要求：同步性能稳定，具有一定的抗干扰能力；同步建立时间短。
相关概念：
①前方保护时间：从第一个帧同步丢失到帧同步系统进入捕捉状态为止的这段时间。PCM30/32中前方保护时间为500μs～750μs。
其中，连续3次同步码丢失；500μs；连续4次同步码丢失；750μs；
后方保护时间：从捕捉到第一个帧同步码组到系统进入同步状态的过程。
②帧同步工作原理：
③同步建立时间：是指开机或失步后，整个系统经过捕捉进入同步状态所用的时间。
④帧同步电路工作过程：包括同步识别过程，同步捕捉过程。
同步识别方式包括：逐位识别方式和码型检出方式。
同步捕捉方式包括：逐步移位捕捉方式和复位式同步方式。
5、PCM30/32帧同步系统性能分析
①前方保护时间：
T前＝（m-1）Ts
m：指有连续m次检测不到同步码，称为前方保护计数，规定：m＝3～4，Ts＝250μs；（∵一个同步帧等于两帧）
②后方保护时间：
T后＝（n-1）Ts
规定：n＝2，后方保护计数，指连续捕捉到n次帧同步码。
③平均失步时间：P91
Ts＝（Ns－1）×τ＋（Ns－L）×P/（1－p）×Ts
其中：L为帧同步码覆盖的区域
§3.3 PCM30/32路系统构成
PCM30/32路系统有两种编码方式：单路编码译码方案和集中编码方案。
集中编码方式PCM30/32路系统
集中编码方式PCM30/32路系统中多个用户（话路）共用一个PCM编码器。（即30个话路的模拟信号分别被抽样，先汇合成群路PAM后再进行集中编码），如下图所示：
①差动系统：完成二/四线转换，其电路图为：
②发信支路：包括抽样、量化编码、汇总和码型变换等电路。
③收信支路：包括再生、码型反变换、分离、解码及分路等电路。图中，
发：30路模拟语声信号在各自抽样门中抽样样脉冲频率相同，相位不同，以保证样值在时间上不重叠），然后30路样职分别编8位码，安排在TS1～TS15和TS17～TS31时隙内，通过汇总电路将帧同步码、监视码、对告码安排在TS0时隙，将各路信令安排在TS16，最后从汇总电路出来的是2.048Mbit/s的综合性数字码流，此码流再经码型变换成适合信道传输的码型（HDB3）后送经信道传输。
收：首先将收到的码流进行再生（进行判决），还原已失真的信号波形，经码型反变换电路恢复原始码型（NRZ），由分离器将语音信息与信令、同步码分离等系列变换后经差动电路送至用户。
2、单片集成编、解码PCM30/32路系统
单片集成编、解码PCM30/32路系统与集中编码方案的区别：
①前者对各路话路信号单独抽样、量化编码，再将各路信号编为二进制码合并，合并的是数字信号。
②后者是将抽样后的样值合并，并且集中编码，合并的是PAM模拟信号。}