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(tǒng)的發(fā)端時序與幀結構，采用Max+PlusⅡ設計出了該系統(tǒng)的電路圖，并在Max+PlusⅡ中對該電路進行了仿真。仿真結果表明，PCM30／32路系統(tǒng)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。
關鍵詞：PCM；Max+PlusⅡ；幀結構；時序
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(tǒng)和時分多路復用(TDM)通信系統(tǒng)。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(tǒng)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(tǒng)，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／FPGA)為實驗載體、以ASI-C／SOC芯片為目標器件，進行必要的元件建模和系統(tǒng)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革命，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)議開始設計電子系統(tǒng)，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(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，對整個系統(tǒng)進行方案設計和功能劃分，由硬件描述語言完成系統(tǒng)行為級設計，利用先進的開發(fā)工具自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)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(tǒng)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(fā)端時序與幀結構
對于語音信號，CCITT規(guī)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125μs，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，TS16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(tǒng)。PCM的幀結構如圖1所示。
根據以上幀結構PCM30／32系統(tǒng)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TS0用于傳送幀同步碼，碼型為0011011。
(2)奇幀(F1，F3，…，F15)的TS0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(fā)“1”。
(4)TS1～TS15及TS17～TS31共30個時隙用于傳送第1路至第30路信息信號。
(5)TS16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(fā)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。
3 仿真結果
打開PC機界面Max+PlusⅡ軟件，輸入圖3所示的電路圖；選菜單File＼Project＼Set Project to Current File，然后選菜單Max+plus-Ⅱ＼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=2.4μs；End time=100 ms)。仿真結果如圖4，圖5所示。
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+PlusⅡ軟件對PCM30／32路系統(tǒng)的發(fā)送端時序與幀結構進行了仿真，由仿真結果可以清楚地發(fā)現該系統(tǒng)發(fā)端時序的規(guī)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。