【正文】 相差 256kb/s（ 4個(gè)路數(shù) ） 用來(lái)傳同步 。 64kb/s稱零次群 。 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。 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。 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。 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。 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。 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 。 這種利用差值的PCM編碼稱為差分 PCM（ DPCM） 。 ?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)需要的最小總帶寬為： 的最小帶寬總傳輸碼率 Hb fNR 2??討論： HfBNqNS 220 22 ??已知： NqNS 20 2?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) 差分脈沖編碼調(diào)制 DPCM） 64kb/s的 A律或 μ 律的對(duì)數(shù)壓擴(kuò)PCM編碼已經(jīng)在大容量的光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字微波系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用 。 (1) 極性碼 Is0 C1 =1 (2) 段落碼 段落碼中的 C2用來(lái)表示輸入信號(hào)抽樣值處于 （ 前四 、后四 ） 段 ， 取 第五段起點(diǎn)電平 為基準(zhǔn) Iw=128 ? C2： IS=1270128， 則 C2＝ 1 ? C3用來(lái)確定它屬于 5~6段 ， 還是 7~8段 。 （ 2）當(dāng)大信號(hào)時(shí)，自然碼誤差小。 X軸： 0~1范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/2， 取 1/2~1之間為第八段 0~1/2范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/4,取 1/4~1/2為第七段 0~1/4范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/8， 取 1/8~1/4為第六段 0~1/8范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/16， 取 1/16~1/8為第五段 0~1/16范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/32， 取 1/32~1/16為第四段 0~1/32范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/64， 取 1/64~1/32為第三段 0~1/64范圍 一分為二 ， 中間點(diǎn)為 1/128， 取 1/128~1/64為第二段 0~1/128范圍 ， 取 0~1/128為第一段 而 y軸 0~1均勻分為八段 ， 一到八段為 0~1/8， 1/8~2/8,…… 112816413211618141211y13折線 A律壓縮特性 計(jì)算各段的斜率 4816163218164181128181128181????第四段：第三段：第二段：第一段：41211221814181818116181????第八段：第七段：第六段：第五段：? 正方向八段 ， 但一 、 二段斜率相同 ， 實(shí)際是七段 ， ? 負(fù)方向也有八段 （ 在第三象限 ） ， 共 14段 ， 負(fù)一 、 二段與正一 、 二段斜率相同 ， 故稱 13折線 ， 實(shí)際上有 16個(gè)線段 。 （ 2）非均勻量化時(shí)，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號(hào)的抽樣值成比例。 通常量化電平數(shù)應(yīng)根據(jù)對(duì)量化信噪比的要求來(lái)確定 。 ? 特點(diǎn)： (1) 每個(gè)量化區(qū)間的 量化電平 取 各個(gè)量化區(qū)間 的中點(diǎn)。 這種 “ 可加性 ”可簡(jiǎn)化譯碼器的結(jié)構(gòu)。snsssssnssssTsnMHTHMMHMnMTnMMttmtm??????????????????????????????????????????的輸出：通過(guò)濾波器后 平頂抽樣信號(hào)的頻譜是由 H(ω)加權(quán)后 的 周期性重復(fù) 的 頻譜所組成，不能在接收端直接利用低通濾波器來(lái)濾出所需的基帶信號(hào)。因?yàn)檫@時(shí) n很大。意味著 包含 的全部信息。在通信中抽樣點(diǎn)太少容易失真，太多時(shí)數(shù)據(jù)量大，傳輸時(shí)間長(zhǎng)，效率低。但自然界中，有些信源是以模擬形式出現(xiàn)的，如話音、圖像等。 ? 量化： 抽樣值可以取無(wú)窮個(gè)，但量化電平值有限。 基于 Systemvue仿真 500Hz抽樣恢復(fù)的波形 已抽樣序列 原始波形 100Hz抽樣恢復(fù)的波形 200Hz抽樣恢復(fù)的波形 問(wèn)題：帶通信號(hào)的抽樣 當(dāng)連續(xù)信號(hào)的頻帶不是限于 0與 fH之間，而是限制在 之間，其抽樣速率如何確定？ )f~f( HL 帶通抽樣定理 1 .描述： 頻率受限于（ Lf， Hf）的模擬信號(hào) m(t),其最小抽樣頻率 滿足： sm inf =2B Hf nB?當(dāng) s m inkf 2 B (1 )n??當(dāng) Hf n B k B??0k1HLB = f f?證明第（ 1）種情況 ? 特點(diǎn)：該帶通信號(hào)的最高頻率和最低頻率是帶寬的整數(shù)倍。 ?定義：已抽樣信號(hào)的脈沖“頂部”隨 m(t)變化的，即在頂部保持了 m(t)的變化規(guī)律 。 下面比較三種抽樣 sm (t)， sM ( )?及恢復(fù)方法。 4. 量化間隔 ：為量化區(qū)間端點(diǎn)：為量化區(qū)間iiiiimmmmmv),( 11?????時(shí)當(dāng) isi m)KT(mm ??? 15 .量化誤差 只能減?。炕娖絺€(gè)數(shù)多一點(diǎn)），無(wú)法消除，也稱量化噪聲 ，大小由個(gè)數(shù)及方法決定。 當(dāng) 信號(hào)范圍 [a， b], M個(gè)量化電平。 結(jié)論和應(yīng)用 20 MNSq?小，信號(hào) 均勻量化有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是不管信號(hào)幅度大小如何 大時(shí) 0qSN大。接收端采用一個(gè)傳輸特性為 的擴(kuò)張器來(lái)恢復(fù) )x(fy ?)y(fx 1??通常采用 對(duì)數(shù)壓擴(kuò)特性 1. 對(duì)數(shù)壓縮特性 實(shí)際廣泛采用 A律和 181。 ??? Axy 1 ln A? ? 10x A? （ 線性 ） 1+lnAxy 1 ln A? ? 1 x1A?? （對(duì)數(shù)） 給出 13折線和 A律分段時(shí)的 x比較值 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) 脈沖編碼調(diào)制 量化完成了幅度的離散，但直接傳時(shí)，電平數(shù)多，并且判別困難， 故需要變化代碼。 ? 當(dāng)傳輸過(guò)程遇到誤碼： （ 1）小信號(hào)時(shí)，折疊碼誤差小 （ 2）當(dāng)大信號(hào)時(shí)，折疊碼誤差大，但通常語(yǔ)音信號(hào)都是小幅度。 脈沖編碼調(diào)制（ PCM） ： PCM即將模擬信號(hào)的抽樣量化值變成代碼。 通常 ，人們把話路速率低于 64kb/s的語(yǔ)音編碼方法 ， 稱為語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù) 。 編碼信號(hào)只是對(duì) 當(dāng)前樣值與預(yù)測(cè)值之間的差值 的量化編碼 。 DPCM系統(tǒng)的總量化誤差應(yīng)該定義為輸入信號(hào)樣值 xn與解碼器輸出樣值 xn之差 ， 即 由上式可知 ， 這種 DPCM的總量化誤差 nq僅與差值信號(hào) en的量化誤差有關(guān) 。 ( ) ( ) ( )qqn t m t m t?? 統(tǒng)稱量化噪聲。 ? ??ts i nA)t(m m?? tco sAdt)t(dmmm ???msmsmfAfAAf??????//m a x ??? ΔM 抗噪性能 臨界條件時(shí) m a xmsfA ???輸出 2 2 2 220 m a x 2 2 2mm1S2 2 8 fssffA ????? ? ?)e(,)e(f:),(q ??????????21為則噪聲的概率密度函數(shù)上均勻分布假設(shè)噪聲在區(qū)間3)()]([)(222 ????? ??? eqqqdefeteEte 的平均噪聲功率：但該噪聲功率不是系統(tǒng)最終輸出的量化噪聲功率。 ? 各信號(hào)的時(shí)隙組成一個(gè)確定的結(jié)構(gòu)，稱為幀結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱幀 (frame)。 每一幀的時(shí)間是 sT ， 必經(jīng)符 合 抽樣定理 要求 。 ? TS0： 幀同步時(shí)隙，幀同步碼組為 *0011011，在偶幀中固定出現(xiàn)，在奇幀中為 *1A11111，接收端要根據(jù)此幀同步碼建立正確的路序，實(shí)現(xiàn)幀同步。 數(shù)字通信系統(tǒng)高次群復(fù)接終端的多樣性 二次群復(fù)接器 PCM 32端機(jī) 12路載波基群編碼器 120路話音直接編碼 60路載波超群編碼器 三次群復(fù)接器