【文章內(nèi)容簡介】 ?自然二進碼就是將量化級序號看作一般的十進制正整數(shù)，然后用二進制表示。 簡單、好記； 正負極性部分無相似之處。 二、折疊二進碼 ?除去最高位外，折疊二進碼的上半部分與下半部分呈倒影關(guān)系，即折疊關(guān)系。其幅度碼從小到大按自然二進碼規(guī)則編碼。只要正、負極性信號的絕對值相同，就可進行相同的編碼。 ?與自然二進碼相比，折疊二進碼有哪些優(yōu)點？ （ 1）對于雙極性信號，只要絕對值相同，用最高位碼表示極性后，則可以采用單極性編碼的方法，使編碼過程大大簡化。 （ 2）在傳輸過程中出現(xiàn)誤碼，對小信號影響較小。 基于以上的原因，在 PCM系統(tǒng)中廣泛采用折疊二進碼。 《 通信原理課件 》 量化級數(shù)為 16 ，即編碼位數(shù)4?l時的二進制常用碼型如表 4. 4 1 所示。 表 4. 4 1 常用的二進制碼型 樣值脈沖極性 量化級序號 自然二進碼 折疊二進碼 正極性部分 15 14 13 12 11 10 9 8 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 01 1 1 01 0 1 00 1 1 00 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 01 1 1 01 0 1 00 1 1 00 0 負極性部分 7 6 5 4 3 2 1 0 01 1 1 01 1 0 01 0 1 01 00 00 1 1 00 10 0001 0000 0000 0001 00 1 0 00 1 1 01 00 01 0 1 01 1 0 01 1 1 如表 4. 4 1 所示，序號為 0 ~ 7 的 8 個量化級對應(yīng)于負極性的樣值脈沖；序號為 8~ 1 5 的 8 個量化級對應(yīng)于正極性的樣值脈沖。 《 通信原理課件 》 A律 13折線編碼 一、 A律 13折線的壓縮特性 ? 壓擴曲線實現(xiàn)困難： 連續(xù)曲線，不便電路實現(xiàn)。 ? 分段折線近似： 量化間隔按照 2 的冪次 劃分 ； ? 實際應(yīng)用中 的 兩種折線： 13 折線近似 A = 8 7 . 6 的 A 律壓縮特性， 15 折線近似255??的?律壓縮特性。 《 通信原理課件 》 ? ? A 律 13 折線出發(fā)點： 用 13 段折線逼近 A = 的 A 律壓縮特性。 ? ? 具體方法是： 1 、對 x 軸在 0 ~ 1 （歸一化）范圍內(nèi)不均勻分成 8 段，分段的規(guī)律是每次以二分之一對分，第一次在 0 到 1 之間的1/2 處對分，第二次在 0 到 1/2 之間的 1/4 處對分，第三次在 0 到 1/ 4 之間的 1 /8 處對分，其余類推?？梢缘玫椒侄吸c為1281641321161814121,,。 2 、對 y 軸在 0 ~ 1 （歸一化）范 圍內(nèi)采用均勻分段方式，均勻分成 8 段，每段間隔均為 1/ 8 。 3 、將 x ， y 各個對應(yīng)段的交點連接起來，構(gòu)成 8 個折線段。 《 通信原理課件 》 圖 421 A律 13折線壓擴特性 《 通信原理課件 》 ? 在 A 律特性分析中可以看出，取 A =8 7 . 6 有兩個目的：對應(yīng) x 的分界點近似于按 2 的冪次遞減分割，用 13 折線逼近時有利于數(shù)字化。 表 4. 4 2 13 折線分段時的x值和 A 律壓擴特性（ A = 87. 6 ）的x值的比較 y 0 81 82 83 84 85 86 87 1 A 律壓擴曲線的 x 0 8121 1 1 1 1 1 1 1 按折線分段時的 x 0 8121 641 321 161 81 41 21 1 段落 序號 1 2 3 4 5 6 7 8 斜率 16 16 8 4 2 1 1/2 1/4 信噪比改善量 Q 24 dB 24 dB 18 dB 12 dB 6 dB 0 dB 6 dB 12 dB 《 通信原理課件 》 二、 A律 13折線的碼字安排 ?編碼位數(shù)的選擇要考慮哪些因素？ 要兼顧通信質(zhì)量和傳輸帶寬。 在信號變化范圍一定時，碼位數(shù)越多，量化級數(shù)越多，量化誤差越小，通信質(zhì)量當然就更好。但碼位數(shù)越多，設(shè)備越復(fù)雜，同時還會使總的傳碼率增加，傳輸帶寬加大。 一般從語音信號的可懂度來說，采用 3~4位非線性編碼即可，若增至 7~8位時，通信質(zhì)量就比較理想了。 《 通信原理課件 》 ? 碼字長度選擇 ： 在 A 律 13 折線編碼中，普遍采用 8 位折疊二進碼。 ? 碼字的安排 ： 8 位編碼， 對應(yīng)有25628??M個量化級，即正、負輸入幅度范圍內(nèi)各有 12 8 個量化級?？紤]到正、負雙向共有 16個段落，這需要將每個段落再等分為 16 個量化級。按折疊二進碼的碼型，這 8 位碼的安排如下： 極性碼 段落碼 段內(nèi)碼 1C 432CCC 8765CCCC 其中第 1 位碼1C為極性碼。1C的數(shù)值“ 1 ”或“ 0 ”分別表示信號的正、負極性。后面的 7 位碼432CCC8765CCCC稱為幅度碼，其中432 CCC用來代表 8 個段落，稱為段落碼；8765CCCC用來代表段內(nèi)等分的 16 個量化級，稱為段內(nèi)碼。 《 通信原理課件 》 ? 量化間隔 ： 段內(nèi)： 16 個量化級均勻劃分，各段內(nèi)量化間隔相等； 段間：各段長度不等，因此不同段的量化間隔不等。 ? 量化單位（最小量化間隔） ： 當輸入信號小時，量化間隔小；輸入信號大時，量化間隔大。 在 13 折線中，第一、二段落長度為歸一化值的1281，將它等分為 16 個小段后，得到的量化間隔只有歸一化值的? ? ? ? 2 0 4 811611 2 81 ??，這是最小的量化間隔，常稱為量化單位，記為 ? ，即2048/1??； 《 通信原理課件 》 ? 如果以非均勻量化時的最小量化間隔2048/1??作為輸入 x 軸的單位，那么各段落的起點電平分別是0 1 6 3 2 6 4 1 2 8 2 5 6 5 1 2 1 0 2 、 、 、 、 、 、個量化單位。 表 4. 3 段落序號及其對應(yīng)的起始電平和量化間隔 段落序號i 1 2 3 4 5 6 7 8 段落碼 000 001 010 011 100 101 110 111 起始電平? ?BiI ? 0 16 32 64 12 8 256 51 2 10 24 段內(nèi)量化間隔? ?i?? 1 1 2 4 8 16 32 64 《 通信原理課件 》 利用表 4. 5 進行編碼的步驟： 1 ． 對抽樣值進行歸一化： 2 ． 判斷歸一化值sI的符號，確定1C； 3 ． 判斷sI所處的段落，確定段落碼234C C C； 4 ． 確定段內(nèi)碼：段內(nèi)偏移除以該段的量化間隔? ? /s B i iII ??取整數(shù)部分 ，得到5 6 7 8C C C C； 5 ． 1 2 3 4 5 6 7 8C C C C C C C C即為輸出碼字。 m a x/ 2048sIIII???《 通信原理課件 》 編碼電平，解碼電平 （量化電平） 及量化誤差 編碼電平CI： 編碼器輸出碼字對應(yīng)量化級的 最低電平 ： ? ?3 2 15 6 7 82 2 2C B i iI I C C C C? ? ? ? ? ? 解碼電平 （ 量化電平 ）DI： 編碼器輸出碼字對應(yīng)量化級的 中間電平 ，即 ? ?3 2 1 15 6 7 8/ 2 2 2 2 2D C i B i iI I I C C C C ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 量化誤差： 解碼電平 （量化電平）DI與SI的偏 差 ：DSe I I?? 《 通信原理課件 》 [例 ] 設(shè)輸入信號抽樣值??? 1 2 5 5Is，寫出按 A 律 13 折線編成 8位碼1 2 3 4 5 6 7 8C C C C C C C C，并計算 編碼電平，解碼電平（ 量化電平 ） 和量化誤差。 《 通信原理課件 》 . 逐次比較型編解碼原理 實現(xiàn)編碼的具體方法和電路很多，律 13折線編碼器目前常采用逐次比較型編碼器。它由整流器、極性判決、保持電路、比較判決器及本地解碼電路等組成，如下圖所示。 《 通信原理課件 》 1 、極性判決電路 極性判決電路用來確定信號的極性。輸入 P A M 信號是雙極性信號，當抽樣值為正時，在位脈沖到來時刻得到“ 1 ”碼；當抽樣值為負時，得到“ 0 ”碼。 2 、整流器 ： P A M 信號經(jīng)整流器后變成單極性信號。 3 、保持電路 保持電路的作用是在整個比較過程中保持輸入信號的幅度不變。由于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sT以內(nèi)完成sI與wI