【正文】 esa NPTT1??一個(gè)周期內(nèi)，錯(cuò)誤碼元平均間隔 個(gè)碼元 . eP1錯(cuò)誤碼組之間的平均間隔為： 個(gè)碼元 eNP1譯碼器輸出端的 誤差功率譜密度 為： ?????? ????222 )(32][1)( vNTNPQETfPNseat h o低通濾波器輸出誤差功率 222222)(32 2)(32 )()]([vTPfvNTNPdffPtnENseNHNsefft h oeeHH????????????? ??)( fHR信道加性噪聲誤碼 )( fPth o最后： ０ｅ ｅＳ 　 １＝Ｎ ４ Ｐ結(jié)論 2：由誤碼引出的 PCM系統(tǒng) 信噪比與誤碼率成反比。 衛(wèi)星的通信資源相對(duì)光纖要少得多 . 以較低的速率獲得高質(zhì)量編碼 ， 一直是語(yǔ)音編碼追求的目標(biāo) 。 由于相鄰樣值的差值比樣值本身小 ， 可以用較少的比特?cái)?shù)表示差值 。 DPCM原理 實(shí)現(xiàn)差分編碼的一個(gè)好辦法是根據(jù)前面的 k個(gè)樣值預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的樣值 。 預(yù)測(cè)器的輸出為 差值 作為量化器輸入 ， eqn代表量化器輸出 ， 量化后的每個(gè)預(yù)測(cè)誤差 eqn被編碼成二進(jìn)制數(shù)字序列 ， 通過(guò)信道傳送到目的地 。 在無(wú)傳輸誤碼的條件下 ， 解碼器輸出的重建信號(hào) 與編碼器中的 相同 。 第 5章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸 引言 模擬信號(hào)的抽樣 實(shí)際抽樣 脈沖調(diào)制 模擬信號(hào)的量化 脈沖編碼調(diào)制 差分脈沖編碼調(diào)制（ DPCM）與自適應(yīng)差分脈沖 調(diào)制（ ADPCM） 增量調(diào)制（ DM） 時(shí)分多路復(fù)用和多路數(shù)字電話系統(tǒng) 增量調(diào)制（ ΔM） 與 PCM區(qū)別 PCM碼表示樣值大小，用 N位碼表示。 得到數(shù)字序列： 1111000 重新討論增量調(diào)制的工作原理 接收端 ： 發(fā)送端： 簡(jiǎn)單 ΔM系統(tǒng)框圖 ∑判決器( 比較器)消息信號(hào)m ( t )＋－e ( t )積分器脈沖發(fā)生器發(fā)送端編碼器p ( t )抽樣定時(shí)增量調(diào)制信號(hào)輸出c ( t )脈 沖發(fā)生器c ( t ) 積分器E－ E低 通濾波器消息信號(hào)m ( t )接收端譯碼器m1( t )分為： 正常的 量化噪聲 過(guò)載量化噪聲 ΔM存在的問(wèn)題 1. 過(guò)載 （ a)過(guò)載的概念： 當(dāng)模擬信號(hào)斜率陡變時(shí)，由于臺(tái)階 a是固定的，而且每秒內(nèi)臺(tái)階數(shù)也是確定的，此時(shí) 階梯電壓 就跟不上 信號(hào)的變化 ，形成了很大失真的階梯電壓波形，這樣的失真稱為 過(guò)載現(xiàn)象 ，相應(yīng)噪聲為過(guò)載噪聲。 這時(shí) ， m′(t)與 m(t)之間的誤差明顯增大 ， 引起譯碼后信號(hào)的嚴(yán)重失真 ， 這種現(xiàn)象叫 過(guò)載現(xiàn)象 ， 產(chǎn)生的失真稱為過(guò)載失真 ， 或稱過(guò)載噪聲 。 因此，量化噪聲的大小和 有關(guān)，大 雖然減少 過(guò)載噪聲 ，但是增大了 量化噪聲 。 ：抽樣頻率， PCM與 DM的比較 第 5章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸 引言 模擬信號(hào)的抽樣 實(shí)際抽樣 脈沖調(diào)制 模擬信號(hào)的量化 脈沖編碼調(diào)制 差分脈沖編碼調(diào)制（ DPCM）與自適應(yīng)差分脈沖 調(diào)制（ ADPCM） 增量調(diào)制（ DM） 時(shí)分多路復(fù)用和多路數(shù)字電話系統(tǒng) 提出原因 時(shí)分復(fù)用（ TDM）和多路數(shù)字電話系統(tǒng) TDM 原理 時(shí)分復(fù)用 ：把時(shí)間幀劃分為 若干時(shí)隙 和各路信號(hào)占有各自時(shí)隙 。 三路 TDM示意圖 L P FL P FL P F12信 號(hào)12L P FL P FL P FK1K2發(fā)送轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接收轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))(1 tm )(2 tm )(3 tm01 ()mt02 ()mt03 ()mtτ2 τ3 τ 4 τ5 τ6 τ 7 τ8 τ 9 τ1 0 τ1 2 τ1 5 τ0)( nx )(1 tm )(2 tm)(3 tmtsT sT sT sT sT可以看出， TDM技術(shù)包含幾個(gè)基本要點(diǎn)： ? 各路信號(hào)的數(shù)據(jù)輪流占用不同時(shí)隙，在傳輸中互不影響。 ? 收發(fā)雙方必須同步工作。 旋轉(zhuǎn)周期 ＝ 單路 信號(hào)抽樣周期 涉及到的概念 復(fù)用信號(hào)的傳輸帶寬與路數(shù) 時(shí) 隙 1時(shí) 隙 2 時(shí) 隙 3 時(shí) 隙 N 時(shí) 隙 1 時(shí) 隙 2 時(shí) 隙 3? ? ? ?1 幀 1 幀3路推廣到 N路， N個(gè)時(shí)隙的總時(shí)間在術(shù)語(yǔ)上稱一幀 。 每時(shí)隙 NTT ssc ?時(shí) 隙 1時(shí) 隙 2 時(shí) 隙 3 時(shí) 隙 N 時(shí) 隙 1 時(shí) 隙 2 時(shí) 隙 3? ? ? ?1 幀 1 幀說(shuō)明：對(duì)時(shí)隙內(nèi)容的分配 這里每個(gè)時(shí)隙可以是一個(gè)抽樣值 ， 如 PAM， 時(shí)隙時(shí)間為： NTT ssc ? 也可以是已量化編碼的 PCM或 Δm，ADPCM信號(hào)，若一時(shí)隙傳 PCM信號(hào)，對(duì)語(yǔ)音 8位。 1 .幀結(jié)構(gòu)： 一幀中各數(shù)據(jù)的規(guī)定 s0T 為幀同步時(shí)隙， s16T 信令時(shí)隙。律基群有 24路，在每幀又增加 1bit用作同步，其速率為： bssR = f N k = 8 ( 8 2 4 1 )8 ( 1 9 2 1 ) 1 . 5 4 4 M b / sf N k = 1 . 5 3 6 M b / s? ? ? ? ?? ? ? ???直 接 用 時(shí)分復(fù)用標(biāo)準(zhǔn) 目前國(guó)際有兩大標(biāo)準(zhǔn) PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字系列） SDH（同步數(shù)字系列） 歐洲與中國(guó) 北美與日本 用于：四次群和四次群以下 用于：四次群以上 數(shù)字復(fù)接技術(shù)：把較低次的數(shù)字流逐級(jí)匯合成更高群次的數(shù)字信息流 數(shù)字復(fù)接系列標(biāo)準(zhǔn) 群路等級(jí) 北美、日本 歐洲、中國(guó) 信息速率（ kbit/s) 路數(shù) 信息速率（ kbit/s) 路數(shù) 基群 1544 24 2048 30 二次群 6312 96 8448 120 三次群 32048/44736 480/672 34368 480 四次群 97723/274176 1440/4032 139264 1920 STM1 STM4 STM16 STM64 從表中可知 ? 可見(jiàn)： PDH必須有相同制式才能互通 ， 且高次群速率在低次群 倍 數(shù) 上 還 需 開(kāi) 銷(xiāo) ， 如 A 律 二 次 群 ，*4=， 相差 256kb/s（ 4個(gè)路數(shù) ） 用來(lái)傳同步 。 ? 目前 ， SDH發(fā)速迅速 ， 常與光纖連在一起 ， 因?yàn)?SDH的速率目前光纖才能達(dá)到 。 64kb/s稱零次群 。 TS16： 信令時(shí)隙，分為兩種：共路信令和隨路信令 同步概念廣泛： 位同步 幀同步 復(fù)幀同步等 共路信令：將總比特率為64kbit/s的各 TS16統(tǒng)一起來(lái)使用。 可理解為幀重復(fù)率； sfkNfRkl o gfRsbMsb???? 2例 55 對(duì) 24路最高頻率為 4KHz的信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，采用 PAM方式傳輸，假定所用脈沖為周期性矩形脈沖，脈寬寬度為每路應(yīng)占時(shí)間的一半，試求此 24路系統(tǒng)的第一過(guò)零點(diǎn)帶寬最小值。 如對(duì)語(yǔ)音信號(hào) sf 8 K H z? ，一幀時(shí)間為 125181。 1. 幀 ：設(shè)有 k路語(yǔ)音輸入信號(hào)，每路最高頻率 ， 若 k=3，旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)順序接通 3路信號(hào)實(shí)現(xiàn) 順序抽樣 ，該 Hf開(kāi)關(guān)每秒旋轉(zhuǎn) sf次， 并且在一個(gè) 旋轉(zhuǎn)周期 內(nèi)對(duì)各路信號(hào) 都抽一次。幀是 TDM信號(hào)的最小組成單元。 與 頻分復(fù)用 的區(qū)別： TDM在時(shí)域上各路信號(hào)是分離的，在頻域上各路信號(hào)頻譜是重疊。 考慮誤差 的周期性 )t(eq誤差的 平均功率 被認(rèn)為均勻地分布在 頻率之內(nèi) )f,(s0)( fPessqe ffteEfP3)]([)(22 ???接收端 積分器輸出的噪聲功率譜密度 為 Hf為 LPF濾波器帶寬， mf為信號(hào)頻率 sf為 32KHz以上。 m ( t )m ( t )′eq( t )( a )m ( t )m ( t )′tt( b )eq( t ) (a) 一般量化誤差； (b) 過(guò)載量化誤差 （ b)不過(guò)載的條件： 信號(hào)實(shí)際斜率 信ｄ m(t)ｋ ＝dtk ? 信ｋ 即 sf? ?ｄ m(t)dt也就是要求 ? 和 sf到達(dá)一定數(shù)值。 誤差 eq(t)=m(t)m′(t)表現(xiàn)為兩種形式： 一種稱為過(guò)載量化誤差 ， 另一種稱為一般量化誤差 。 ΔM 基本原理 1 .編碼： ??? ????被量化成二個(gè)電平)t(eqDM波形示意 模擬信號(hào) m(t)階梯波形 m’(t)逼近。 2. DPCM量化噪聲分析 nx~qnnqnnnnnnq eeexxexxn ???????? )~()~(?nx~nx~以一 個(gè)四電平量化為例說(shuō)明 39。 ina xKii ?? ???1nx~nx~xe nn ??nx~ nx?DPCM系統(tǒng)原理框圖 ＋ 量化器 編碼預(yù)測(cè)器解碼預(yù)測(cè)器xneneq ncn＋－xn～＋＋xncneq nxn～＋xn編碼器 解碼器＋＋1. DPCM系統(tǒng)原理 ina xKii ?? ???1nx~nx~xe nn ??重建語(yǔ)音信號(hào) 在接收端裝有與發(fā)送端相同的預(yù)測(cè)器 ， 它的輸出是 與eqn相加產(chǎn)生 。 DPCM系統(tǒng)的框圖如圖所示 。 這種利用差值的PCM編碼稱為差分 PCM（ DPCM） 。 在 PCM中 ， 每個(gè)波形樣值都獨(dú)立編碼 ， 與其他樣值無(wú)關(guān) ， 這樣 ， 樣值的整個(gè)幅值編碼需要較多位數(shù) ， 比特率較高 ， 造成數(shù)字化的信號(hào)帶寬大大增加 。 ?００ ｅＳ １Ｎ ４ Ｐ實(shí)際中， 6eP 1 0 ??很容易實(shí)現(xiàn) 故 PCM抗噪聲性能按 結(jié)論 4： PCM系統(tǒng)輸出信噪比與系統(tǒng)帶寬成指數(shù)關(guān)系 系統(tǒng)