1. 研究目的与意义
人类通过信息感知和探索世界。
现代信息的传递，狭义上是依靠先进的电子通信系统来实现的。
随着电子通信技术的飞速发展，通信系统发生了很大的变化，其中最显著的就是传输信号从模拟信号转换为数字信号，传输系统也从模拟系统转换为数字系统。
2. 课题关键问题和重难点
本设计将结合PCM的抽样、量化、编码原理，利用Matlab软件的编程和绘图功能，实现对脉冲调制(PCM)系统的建模和仿真分析。
关键问题
1、原理分析。要成功实现PCM系统的建模和仿真分析，首先要了解脉冲编码调制系统的抽样量化编码原理。主要分为三部分对脉冲编码调制(PCM)系统原理进行建模与仿真分析，分别为采样、量化和编码原理的建模仿真。
3. 国内外研究现状（文献综述）
数字通信作为一种新型的通信手段，早在20世纪30年代就已经提出。在1937年英国人里费(A.H.Reeves）提出了脉冲编码调制(PCM)方式。从此揭开了近代数字传输的序幕。现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期降低成本提高水平。这样尖锐对立的两个方面的要求只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。现代计算机科学技术快速发展己经研发出了新一代的可视化的仿真软件。这些仿真软件使得通信系统仿真设计和分析过程变得相对直观和便捷由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。
PCM的缺点是传输带宽、系统较复杂。但是随着数字技术的飞跃发展这些缺点也不再重要。随着相关研究的不断深入，研究者们在脉冲编码调制方面也不断针对相关算法提出一些改进，并取得了一定的进展。因此，PCM是一种极有发展前途的通信方式。
在国外的研究中，一些研究者们开始针对脉冲编码系统做出研究。某些研究者提出了一种用于图像数据压缩的差分脉冲编码调制(DPCM)系统的新算法。当在无噪声信道上传输图像时，原始图像和重建图像之间的失真主要由量化噪声引起。当采用最佳预测器结构低比特率时，量化误差变得严重。这是因为大的量化误差被直接反馈到预测器中并用于未来像素的后续估计。DPCM方案试图在非最优预测器设计和显著减少量化误差所导致的反馈效应之间取得平衡，目的是在非最优预测器设计和由量化误差引起的显著减少的反馈效应之间最大化重建图像质量。使用该算法的DPCM系统性能比从优化设计的常规系统获得的性能高约2.5dB。此外，该算法具有较强的鲁棒性。因此，DPCM预测器不需要使用要传输的每个图像的输入图像数据的精确统计来重新设计。 REF_Ref126781985 \r \h \* MERGEFORMAT REF _Ref126781985 \r \h \* MERGEFORMAT [5]
4. 研究方案
（一）设计方案
本设计采用非均匀量化编码，示意图如图1-1所示。
5. 工作计划
第一阶段：选题（2022年11月15日—2022年12月4日）。与毕设指导老师进行沟通确定论文主题方向，进行论文题目筛选。
第二阶段：书写开题报告（2022年12月5日—2023年2月3日）。以论文题目为核心，对相关资料进行收集并加以整理，进行开题报告的书写。
第三阶段：初稿（2023年2月4日—2023年3月24日）。进行Matlab语言的学习，完成原理分析。完成毕业论文初稿的撰写以及已完成的仿真结果，提交至指导老师处，由指导老师提出修改意见并进行讨论进行下一步的改善。
