課程設(shè)計(jì)---pcm編譯碼器設(shè)計(jì)-其他專業(yè)(編輯修改稿)
2025-02-24 02:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)字通信系統(tǒng)己成為當(dāng)今通信的發(fā)展方向，然而自然界的許多信息通過傳感器轉(zhuǎn)換后，絕大部分是模擬量，脈沖編碼調(diào)制 PCM 是把模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方式， PCM 即 脈沖編碼調(diào)制，定義是對(duì)信號(hào)進(jìn)行抽樣和量化時(shí)，將所得的量化值序列進(jìn)行編碼，變換為數(shù)字信號(hào)的調(diào)制過程。在通信系統(tǒng)中完成將語音信號(hào)數(shù)字化功能。 PCM 是實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)數(shù)字化的一種方法。是語音信號(hào)的數(shù)字化，語音信號(hào)是連續(xù)變化的模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn) PCM 主要包括三個(gè)步驟完成：抽樣、量化、編碼。分別完成時(shí)間上離散、幅度上離散、及量化信號(hào)的二進(jìn)制表示。為改善小信號(hào)量化性能，采用壓擴(kuò)非均勻量化，有兩種建議方式，分別為 A律和μ律方式，我國(guó)采用了 A 律方式，由于 A 律壓縮實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，常使用 13 折線法編碼。 編碼中抽樣、量化及編碼 的原理 抽樣 把連續(xù)信號(hào)變?yōu)闀r(shí)間軸上離散的信號(hào)的過程稱為抽樣，抽樣必須遵循奈奎斯特抽樣定理，離散信號(hào)才可以完全代替連續(xù)信號(hào)。低通連續(xù)信號(hào)抽樣定理內(nèi)容：一個(gè)頻帶限制在 赫內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào) ,若以 的間隔對(duì)它進(jìn)行等間隔抽樣，則將被所得到的抽樣值完全確定。語音信號(hào)經(jīng)過抽樣變成一種脈沖幅度調(diào)制（ PAM）信號(hào)。 5 量化 量化是把幅度連續(xù)變化的模擬量變成用有限位二進(jìn)制數(shù)字表示的數(shù)字量的過程。從數(shù)學(xué)上來看，量化就是把一個(gè)連續(xù)幅度值的無限數(shù)集合映射成一個(gè)離散幅度值的有限數(shù)集合。如圖 12 所示，量化器 Q 輸出 L 個(gè)量化值 y(k)， k=1， 2， 3，?，L。 y(k)常稱為重建電平或量化電平。當(dāng)量化器輸入信號(hào)幅度 x 落在 x(k)與 x(k+)1之間時(shí)，量化器輸出電平為 y(k) 。這個(gè)量化過程可以表達(dá)為：。 這里 xk 稱為分層電平或判決閾值。通常 稱為量化間隔。如下圖 ： 模擬信號(hào)的量化分為均勻量化和非均勻量化。由于均勻量化存在的主要缺點(diǎn)是：無論抽樣值大小如何，量化噪聲的均方根值都固定不變。因此，當(dāng)信號(hào) m(t ) 較小時(shí)，則信號(hào)量 化噪聲功率比也就很小，這樣，對(duì)于弱信號(hào)時(shí)的量 化信噪比就難以達(dá)到給定的要求。可見，均勻量化時(shí)的信號(hào)動(dòng)態(tài)范 圍將受到較大的限制。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，實(shí)際中，往往采用非均勻量化；非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法有兩種：一種是北美和日本采用的μ律壓擴(kuò)，一種是歐洲和我國(guó)采用的 A 律壓擴(kuò)。 在PCM30/32 通信設(shè)備中，采用 A 律 13 折線的分段方法，如圖 12 Y 軸均勻分為8 段，每段均勻分為 16 份，每份表示一個(gè)量化級(jí)，則 Y 軸一共有 16 8＝ 128 個(gè)量化級(jí)。 X 軸采用非均勻劃分來實(shí)現(xiàn)非均勻量化的目的，劃分規(guī)律 是每次按二分之一來進(jìn)行分段。由于分成 128 個(gè)量化級(jí)，故有 7 位二進(jìn)
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