基于Max+ PlusⅡ 的PCM30 /32路系統仿真

摘 要：PCM 是將模擬信號變換成數字信號的常用方法。為了研究PCM30/ 32 路系統的發(fā)端時(shí)序與幀結構，采用Max+ Plus Ⅱ設計出了該系統的電路圖，并在Max+ Plus Ⅱ中對該電路進(jìn)行了仿真。仿真結果表明，PCM 30/ 32 路系統共包含32 路信息，其中包含30 路話(huà)音信號和兩路同步信息，每一路信息可以由D1~ D8 八位PCM 編碼表示。該軟件使用簡(jiǎn)單,操作靈活，支持的器件多，設計輸入方法靈活。

　　在通信技術(shù)中為了獲取最大的經(jīng)濟效益，就必須充分利用信道的傳輸能力，擴大通信容量。因此，采取多路化制式是極為重要的通信手段。最常用的多路復用體制是頻分多路復用( FDM) 通信系統和時(shí)分多路復用( TDM) 通信系統。頻分多路技術(shù)是利用不同頻率的正弦載波對基帶信號進(jìn)行調制，把各路基帶信號頻譜搬移到不同的頻段上，在同一信道上傳輸。而時(shí)分多路系統中則是利用不同時(shí)序的脈沖對基帶信號進(jìn)行抽樣,把抽樣后的脈沖信號按時(shí)序排列起來(lái)，在同一信道中傳輸。頻分多路復用主要用于模擬通信系統，時(shí)分多路復用常用于數字通信。碼分復用( CDMA) 用于移動(dòng)通信。

　　1 EDA 技術(shù)

　　EDA( 電子線(xiàn)路設計自動(dòng)化) 是以計算機為工作平臺、以硬件描述語(yǔ)言( VHDL) 為設計語(yǔ)言、以可編程器件( CPLD/ FPGA ) 為實(shí)驗載體、以ASIC/ SOC 芯片為目標器件，進(jìn)行必要的元件建模和系統仿真的電子產(chǎn)品自動(dòng)化設計過(guò)程。EDA 是電子設計領(lǐng)域的一場(chǎng)*,它源于計算機輔助設計，計算機輔助制造、計算機輔助測試和計算機輔助工程 。利用EDA 工具，電子設計師從概念，算法、協(xié)議開(kāi)始設計電子系統，從電路設計,性能分析直到IC 版圖或PCB 版圖生成的全過(guò)程均可在計算機上自動(dòng)完成。EDA 代表了當今電子設計技術(shù)的最新發(fā)展方向，其基本特征是設計人員以計算機為工具，按照自頂向下的設計方法，對整個(gè)系統進(jìn)行方案設計和功能劃分，由硬件描述語(yǔ)言完成系統行為級設計,利用先進(jìn)的開(kāi)發(fā)工具自動(dòng)完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局布線(xiàn)、仿真及特定目標芯片的適配編譯和編程下載，這被稱(chēng)為數字邏輯電路的高層次設計方法。

　　EDA 技術(shù)的主要特征作為現代電子系統設計的主導技術(shù)，EDA 具有以下幾個(gè)明顯特征：

　　( 1) 用軟件設計的方法來(lái)設計硬件;( 2) 基于芯片的設計方法;( 3) 自動(dòng)化程度高;( 4) 自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)品直面設計。

　　2 PCM發(fā)端時(shí)序與幀結構

　　對于語(yǔ)音信號，CCIT T 規定，PCM 的抽樣率為8 kHz，即在1 s 內信息可分成8K 個(gè)幀。每幀的周期為125 s，在每個(gè)幀周期內，安插有32 路時(shí)隙，分別用TS0~ TS31 表示，其中TS0 作為幀同步時(shí)隙，用來(lái)傳送幀同步碼組和幀失步對告碼，T S16 用來(lái)傳送復幀同步信號，復幀失步對告及各路信道信號，另外30 路時(shí)隙用來(lái)傳送30 路話(huà)音信號，每個(gè)時(shí)隙可以插入8 位二進(jìn)制信息碼( 即每時(shí)隙含8 b 信息碼，由PCM 編碼器完成) 。另外，每16 幀構成1 個(gè)復幀，即1 個(gè)復幀中有16 個(gè)子幀( 編號為F0，F1,… ，F15) ，其中F0，F2，,F14 為偶幀，F1，F3,… ，F15 為奇幀，以上的幀構成PCM30/ 32 路基群系統。PCM 的幀結構如圖1所示。

圖1 PCM30/ 32 路基群系統的幀結構

　　根據以上幀結構PCM30/ 32 系統的碼速率為：

　　Fs= 8K×32 × 8= 2. 048 Mb/ s以上幀結構的同步碼及信令比特如下:

　　( 1) 偶幀( F0，F2,… ，F14) 的T S0 用于傳送幀同步碼，碼型為0011011。

　　( 2) 奇幀( F1，F3，…，F15) 的T S0 中的1 b 用于傳送幀失步碼。當幀同步時(shí)，A1= 1，失步時(shí)A1= 0，其他比特為國內通信用。

　　( 3) 每一子幀TS0 的第一比特用于CRC 校驗，不用時(shí)固定發(fā)“ 1”。

　　( 4) TS1~ TS15 及TS17~ T S31 共30 個(gè)時(shí)隙用于傳送第1 路至第30 路信息信號。

　　( 5) T S16 用于傳送復幀同步信號、復幀失步信號及各路信道( 掛機、占線(xiàn)等) 信號。