畢業(yè)設(shè)計論文-pcm和dpcm的matlab分析與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-09-07 00:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)字電路形成若干段折線， 并用這些折線來近似A律或μ律壓擴特性，從而達到壓擴目的方法。即對數(shù)壓擴特性的折線近似法。折線壓擴特性：既不同于均勻量化的直線，又不同于對數(shù)壓擴特性的光滑曲線?？偟膩碚f用折線作壓擴特性是非均勻量化的， 但它既有非均勻量化(不同折線有不同斜率)， 又有均勻量化(在同一折線的小范圍內(nèi))。 兩種常用數(shù)字壓擴技術(shù)：（1）A律13折線壓擴——13折線近似逼近A=；（2） μ律15折線壓擴——15折線近似逼近μ=255的μ律壓擴特性。采用折線壓擴的特點：基本上保持了連續(xù)壓擴特性曲線的優(yōu)點，又便于數(shù)字電路的實現(xiàn)實際中A律常采用13折線近似圖3 A律13折線其具體分法如下:先將X軸的區(qū)間[0，1]一分為二，其中點為1/2,取區(qū)間[1/2,1]作為第八段。區(qū)間[0,1/2]再一分為二，其中點為1/4,取區(qū)間[1/4,1/2]作為第七段。區(qū)間[0,1/4]再一分為二，其中點為1/8,取區(qū)間[1/8,1/4]作為第六段。區(qū)間[0,1/8]一分為二，中點為1/16,取區(qū)間[1/16,1/8]作為第五段。區(qū)間[0,1/16]一分為二，中點為1/32,取區(qū)間[1/32,1/16]作為第四段。 區(qū)間[0,1/32]一分為二，中點為1/64,取區(qū)間[1/64,1/32]作為第三段。區(qū)間[0,1/64]一分為二，中點為1/128,區(qū)間[1/128,1/64]作為第二段?！ ^(qū)間[0,1/128]作為第一段。然后將Y軸的[0,1]區(qū)間均勻地分成八段，從第一段到第八段分別為[0,1/8],(1/8,2/8],(2/8,3/8],(3/8,4/8],(4/8,5/8],(5/8,6/8],(6/8,7/8],(7/8,1]。分別與X軸對應。編碼的碼字和碼型: 二進制碼可以經(jīng)受較高的噪聲電平的干擾，并易于再生，因此PCM中一般采用二進制碼。對于Q個量化電平，可以用k位二進制碼來表示，稱其中每一種組合為一個碼字。在點對點之間通信或短距離通信中，采用k=7位碼已基本能滿足質(zhì)量要求。而對于干線遠程的全網(wǎng)通信，一般要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)接， 要有較高的質(zhì)量要求，目前國際上多采用8位編碼PCM設(shè)備。 碼型指的是把量化后的所有量化級，按其量化電平的大小次序排列起來，并列出各對應的碼字，這種對應關(guān)系的整體就稱為碼型。在PCM中常用的碼型有自然二進制碼、折疊二進制碼和反射二進制碼(又稱格雷碼)。 碼位的安排:目前國際上普遍采用8位非線性編碼。例如PCM 30/32路終端機中最大輸入信號幅度對應4 096個量化單位(最小的量化間隔稱為一個量化單位)， 在4 096單位的輸入幅度范圍內(nèi)，被分成256個量化級，因此須用8位碼表示每一個量化級。用于13折線A律特性的8位非線性編碼的碼組結(jié)構(gòu)如下：極性碼段落碼段內(nèi)碼M1M2M3M4M5M6M7M8其中，第1位碼M1的數(shù)值“1”或“0”分別代表信號的正、負極性，稱為極性碼。從折疊二進制碼的規(guī)律可知，對于兩個極性不同，但絕對值相同的樣值脈沖，用折疊碼表示時，除極性碼M1不同外，其余幾位碼是完全一樣的。因此在編碼過程中，只要將樣值脈沖的極性判出后，編碼器便是以樣值脈沖的絕對值進行量化和輸出碼組的。這樣只要考慮13折線中對應于正輸入信號的8段折線就行了。這8段折線共包含128個量化級，正好用剩下的7位碼(M2，…, M8)就能表示出來。 DPCM的編碼和解碼過程基本原理 DPCM編碼,簡稱差值編碼，是對模擬信號幅度抽樣的差值進行量化編碼的調(diào)制方式(抽樣差值的含義請參見“增量調(diào)制”)。這種方式是用已經(jīng)過去的抽樣值來預測當前的抽樣值，對它們的差值進行編碼。差值編碼可以提高編碼頻率，這種技術(shù)已應用于模擬信號的數(shù)字通信之中?！ τ谟行┬盘?例如圖像信號)由于信號的瞬時斜率比較大，很容易引起過載，因此，不能用簡單增量調(diào)制進行編碼，除此之外，這類信號也沒有像話音信號那種音節(jié)特性，因而也不能采用像音節(jié)壓擴那樣的方法，只能采用瞬時壓擴的方法。但瞬時壓擴實現(xiàn)起來比較困難，因此，對于這類瞬時斜率比較大的信號，通常采用一種綜合了增量調(diào)制和脈沖編碼調(diào)制兩者特點的調(diào)制方法進行編碼，這種編碼方式被簡稱為脈碼增量調(diào)制，或稱差值脈碼調(diào)制，用DPCM表示。 這種調(diào)制方式的主要特點是把增量值分為個等級，然后把個不同等級的增量值編為位二進制代碼( )再送到信道傳輸，因此，它兼有增量調(diào)制和PCM的各自特點。
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