摘  要：PCM" title="PCM">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 路系統的發端時序與幀結構，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。該軟件使用簡單,操作靈活，支持的器件多，設計輸入方法靈活。

　　在通信技術中為了獲取最大的經濟效益，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) 通信系統和時分多路復用( TDM) 通信系統。頻分多路技術是利用不同頻率的正弦載波對基帶信號進行調制，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。而時分多路系統中則是利用不同時序的脈沖對基帶信號進行抽樣,把抽樣后的脈沖信號按時序排列起來，在同一信道中傳輸。頻分多路復用主要用于模擬通信系統，時分多路復用常用于數字通信。碼分復用( CDMA) 用于移動通信。

　　1   EDA 技術

　　EDA( 電子線路設計自動化) 是以計算機為工作平臺、以硬件描述語言( VHDL) 為設計語言、以可編程器件( CPLD" title="CPLD">CPLD/ FPGA ) 為實驗載體、以ASIC/ SOC 芯片為目標器件，進行必要的元件建模和系統仿真的電子產品自動化設計過程。EDA 是電子設計領域的一場*,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、協議開始設計電子系統，從電路設計,性能分析直到IC 版圖或PCB 版圖生成的全過程均可在計算機上自動完成。EDA 代表了當今電子設計技術的最新發展方向，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，對整個系統進行方案設計和功能劃分，由硬件描述語言完成系統行為級設計,利用先進的開發工具自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局布線、仿真及特定目標芯片的適配編譯和編程下載，這被稱為數字邏輯電路的高層次設計方法。

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

　　( 1) 用軟件設計的方法來設計硬件;( 2) 基于芯片的設計方法;( 3) 自動化程度高;( 4) 自動進行產品直面設計。

　　2   PCM發端時序與幀結構

　　對于語音信號，CCIT T 規定，PCM 的抽樣率為8 kHz，即在1 s 內信息可分成8K 個幀。每幀的周期為125  s，在每個幀周期內，安插有32 路時隙，分別用TS0~ TS31 表示，其中TS0 作為幀同步時隙，用來傳送幀同步碼組和幀失步對告碼，T S16 用來傳送復幀同步信號，復幀失步對告及各路信道信號，另外30 路時隙用來傳送30 路話音信號，每個時隙可以插入8 位二進制信息碼( 即每時隙含8 b 信息碼，由PCM 編碼器完成) 。另外，每16 幀構成1 個復幀，即1 個復幀中有16 個子幀( 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，A1= 1，失步時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，不用時固定發“ 1”。

　　( 4) TS1~ TS15 及TS17~ T S31 共30 個時隙用于傳送第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、占線等) 信號。

　　由PCM 的幀結構可知，PCM 基群的時序是時鐘及幀時序發生器控制的，其原理框圖如圖2 所示。圖中的PCM 編碼由單片PCM 編碼器完成，碼型變換器即NRZ 碼 HDB3 碼變換器。將變換后的雙極性信碼送到數字調制器或多路基群復接器，復接成高次群后送到數字調制設備或光通信設備。

圖2  PCM30/ 32 基群系統原理框圖

　　3   仿真結果

　　打開PC 機界面Max+ Plus  軟件，輸入圖3 所示的電路圖；選菜單File Pr oject Set Project toCur rent File，然后選菜單Max+ plus  complier 編輯當前圖形文件; 仿真電路，記錄電路仿真波形( 仿真參數為grid size= 2. 4  s; End t ime= 100 ms) 。仿真結果如圖4，圖5 所示。

圖3  PCM30/ 32 基群系統電路圖

圖4   PCM30/ 32 路系統的發送端時序與幀結構仿真結果1

圖5   PCM30/ 32 路系統的發送端時序與幀結構仿真結果2

　　由圖4，圖5 可以看出，該仿真結果包含F0，F1，F2三幀信息，每幀包含ch1~ ch30 共30 路信息，每一路信息可以由D1~ D8 八位PCM 編碼表示。

　　4   結  論

　　本文利用Max+ Plus  軟件對PCM30/ 32 路系統的發送端時序與幀結構進行了仿真，由仿真結果可以清楚地發現該系統發端時序的規律，該軟件使用簡單，操作靈活，支持的器件多，設計輸入方法靈活多變。