【文章內(nèi)容簡介】 信號抽樣量化值為 1216△ ?i2i0 i 1i1x 2 ?????? ???各段起始 電平： 48 三、編碼 碼型：代碼的編碼規(guī)律 （ 1）自然二進碼 :就是一般的十進制正整數(shù)的二進制表示 編碼簡單，具有可加性，譯碼可逐比特獨立進行，表示相鄰兩個量化電平的碼字之間的漢明距離有可能大于 1 多采用二進制，在 PCM中廣泛使用的二進碼： 49 （ 2）格雷碼（單位距離碼） 兩個相鄰電平的碼字之間的漢明距離為 1，使得量化電平產(chǎn)生的誤差較小，但格雷碼不可加，不能逐比特譯碼 折疊二進碼 除最高位極性位外，上半部分和下半部分呈對稱關(guān)系 優(yōu)點 ： （ 1）適合表示雙極性信號，只要絕對值相同，則可以采用單極 性編碼的方法使編碼電路簡化 （ 2）在傳輸過程中若出現(xiàn)誤碼，對小信號影響較小， 有利于 減小平均量化級，因為語音信號小幅度出現(xiàn)的概率大。 50 逐次比較型編譯碼原理 實現(xiàn)編碼的具體方法和電路： ?低速編碼和高速編碼； ?逐次比較型 、 折疊級聯(lián)型和混合型編碼器 。 編碼工作原理與天平稱物類似 ,被測物是抽樣值， 砝碼是相應(yīng)的標準電平 51 基本原理 ：當樣值脈沖 Is到來后 ， 用逐步逼近的方法有規(guī)律地用各標準電流 Ir去和樣值脈沖比較 ， 每比較一次輸出一位碼 ,直到 Ir和抽樣值 Is逼近為止 ， 完成對輸入樣值的非線性量化和編碼 。 位時鐘脈沖 52 ? 輸入 PAM信號是雙極性信號，其樣值為正時，在位脈沖到來時刻出 “ 1”碼； ? 樣值為負時，出 “ 0”碼。 (1)極性判決電路 :確定信號的極性 (2)整流器 將該信號經(jīng)過全波整流變?yōu)閱螛O性信號 (3)比較器 : 通過比較樣值電流 Is和標準電流 Ir，從而對輸入信號抽樣值實現(xiàn) 非線性量化和編碼， PCM比較 7次，每次所需的標準電流 Ir均由本地譯碼電路提供 53 注意： 逐次比較型編碼器編 7位碼 (極性碼除外 )需要在一個抽樣周期 Ts以內(nèi)完成 Is與 Ir的 7次比較 ,在比較過程中保持輸入信號幅度不變，故需保持電路 (4)本地譯碼電路 ?記憶電路用來寄存二進代碼 ， 因為除第一次比較外 ， 其余各次 比較都要依據(jù)前幾次比較的結(jié)果來確定標準電流 Ir值 。 ?7／ 11變換電路就是數(shù)字壓縮器 A律 13折線只編 7位碼，而線性解碼電路（恒流源）需要 11個基本的權(quán)值電流支路，這就要求有 11個控制脈沖對其控制。因此，需通過 7／ 11邏輯變換電路將 7位非線性碼轉(zhuǎn)換成 11位線性碼，其實質(zhì)就是完成非線性和線性之間的變換。 54 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 b10 b11 1 1 1 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 a5 a6 a7 a8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 a5 a6 a7 a8 7/11變換 例如信號： +1260Δ 8位編碼： 1 111 0011 7/11轉(zhuǎn)換編碼： 10011000000 即 1216 Δ 55 逐次比較法編碼流程 ?判別樣值 x的極性，編出 c7。 ?取 x的絕對值 |x|，對照各段起始值與段號間的關(guān)系， 用 中分法 分三次判斷段號代碼 c6,c5,c4。 c6=1 信號在 8段 c5=1 信號在 8段 c4=1 信號在 8段 c4=0 信號在 7段 c5=0 信號在 6段 c4=1 信號在 6段 c4=0 信號在 5段 c6=0 信號在 4段 c5=1 信號在 4段 c4=1 信號在 4段 c4=0 信號在 3段 c5=0 信號在 2段 c4=1 信號在 2段 c4=0 信號在 1段 I權(quán) 1=27=128 △ I權(quán) 2=29 =512 △ I權(quán) 2=25 =32 △ I權(quán) 3=210 =1024 △ I權(quán) 3=28 =256 △ I權(quán) 3=26 =64 △ I權(quán) 3=24 =16 △ 56 ?計算段內(nèi)電平，分四次編出段內(nèi)碼 c3,c2,c1,c0。 x2—— 〉 c3,c2,c1,c0 ? 從絕對值 x1中減去該段的起始電平值 xi。 ? 除以該段的均勻量化間隔 Di,變成 0－ 15之間的正數(shù)； ? 取整，變成 0－ 15之間的正整數(shù)，記為 x2。 可以計算，也可以比較判斷 57 例 .設(shè)輸入信號樣值為＋ 276 ,采用逐比特比較型編碼 將它按照 13折線 A率特性編成 8位碼，試求編碼序列 ?58 第 6段的 量化間隔均為 D6=16Δ 。 確定 c3： Ir=段落起始電平 +8 (量化間隔 ) =256+8 16=384Δ 第四次比較結(jié)果為 Is＜ Ir ，故 c3=0 確定 c2： Ir =256+4 16=320Δ 第五次比較結(jié)果為 Is ＜ Ir ， 故 c2=0。 確定 c1： Ir =256+2 16=288Δ 第六次比較結(jié)果為 Is Ir ， 故 c1 =0。 確定 c0： Ir =256+1 16=272Δ 第七次比較結(jié)果為 Is＞ Ir ， 故 c0=1。 結(jié)果編出的 8位碼為 11010001，代表量化電平為 272Δ ，誤差為 4Δ 59 (1)第 6段起始值為 256 Δ x1=|x|=276Δ x1 256 Δ= 20 Δ (2) x2=INT(20 Δ / 16 Δ )=1 (3) (1)10 (0001)2 (4) c3=0,c2=0,c1=1,c0=1 計算 ： 結(jié)果編出的 8位碼為 11010001，代表量化電平為 272Δ ，誤差為 4Δ 60 譯碼器 ：根據(jù) A率 13折線將輸入串行 PCM碼進行 D/A變換還原為 PAM信號 譯碼器分為：加權(quán)網(wǎng)絡(luò)型、級聯(lián)型和混合型 譯碼過程：根據(jù)收到的碼組（極性碼除外）產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖去控 制恒流源標準支路，從而輸出一個與發(fā)端抽樣值接近的脈沖，脈沖極性 受極性翻轉(zhuǎn)電路控制。 61 四、二進制 PCM的噪聲性能 影響 PCM系統(tǒng)性能的主要噪聲源： 量化噪聲和信道噪聲 接收端譯碼器輸出 總噪聲功率： PCM系統(tǒng)總輸出信噪比 信道噪聲使 PCM產(chǎn)生誤碼－誤碼噪聲 62 假設(shè) PCM為 n位二進碼，碼組中各個碼元所代表的量化抽樣值不同， 與碼型有關(guān)，以自然二進碼為例 （ Pe是每個碼元的誤碼率， AWGN） 第 位碼元發(fā)生錯誤，誤差為 ,產(chǎn)生噪聲功率 i ?? ?12 i21 )2( ??i則誤碼產(chǎn)生的平均功率 eneniiee PPPN ????? ???32)2( 22121neP C MqoP C MooPNSNS2241)/()(??63 neP C MqoP C MooPNSNS2241)/()(??分析輸出信躁比： P C MqoP C Moo NSNS )/()( ?忽略誤碼引起的噪聲 neP C MqoP C MooPNSNS224)/()( ??接收端輸入大信噪比時（弱干擾） ?接收端輸入小信噪比時（強干擾） 誤碼功率達到一定程度 出現(xiàn)門限效應(yīng) 64 167。 增量調(diào)制 ( M或 D