【正文】 ize. 數(shù)字壓擴(kuò)自適應(yīng)增量調(diào)制 (1) 簡單增量調(diào)制的缺陷 ? 取值太小，容易產(chǎn)生過載失真； ? 取值太大，量化噪聲增大。 (2) 數(shù)字自適應(yīng)壓擴(kuò)式 ?M 基本原理 自動跟蹤輸入信號的變化，當(dāng)連“ 0”或連“ 1”數(shù)目變化時，動 態(tài)調(diào)節(jié) ?的大小 ； 編碼器 － 判決器 積分器 脈沖 調(diào)幅器 x(t) d(t) xl(t) C(n) 抽樣定時 極性控制 平滑電路 連碼檢測 2. 數(shù)字自適應(yīng)壓擴(kuò)式 ?M 基本原理（續(xù)前） ? 連碼檢測電路 ：檢測連“ 0”或連“ 1”數(shù)目，獲取自適應(yīng)改變?的 信息。 ? 平滑 (積分 )電路 ：將檢測輸出的數(shù)字信號平滑后控制 ?調(diào)幅器； ? 極性控制 ：決定脈沖的極性 “ 0” 對應(yīng)負(fù)脈沖； “ 1” 對應(yīng)正脈沖。 ? 調(diào)幅器 ：動態(tài)確定 ?的幅度大小。 ? 判決器與積分器 ：作用與普通的 ?M中的相應(yīng)部件功能相同。 極性控制 積分器 脈沖 調(diào)幅器 C(n) x’(n) 平滑電路 連碼檢測 2. 數(shù)字自適應(yīng)壓擴(kuò)式 ?M 基本原理（續(xù)前） 解碼器 ： 低通 濾波器 自適應(yīng) DM (3) 數(shù)字自適應(yīng)壓擴(kuò)式 ?M 信噪比改善 信號幅度的下降對信噪比的影響遠(yuǎn)較簡單增量調(diào)制時小。 0 10 20 30 40 50 603020100SNR/SNRm a x (dB)A/Am a x (dB)數(shù)字壓擴(kuò)增量調(diào)制簡單增量調(diào)制自適應(yīng) DM Matlab代碼 %From Haykin book % adaptive delta modulation for sinwave % Generating sin wave(omitted) % Adaptive Delta Modulation d(1:n)=1。 for k=2:n if ((x(k)xhat(k1)) 0 ) d(k)=1。 else d(k)=1。 end %if if k==2 xhat(k)=d(k)*mindels+xhat(k1)。 end if ((xhat(k)xhat(k1)) 0) if (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)+*(xhat(k)xhat(k1))。 elseif (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)+*(xhat(k)xhat(k1))。 elseif (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)*(xhat(k)xhat(k1))。 elseif (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)*(xhat(k)xhat(k1))。 end else if (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)*(xhat(k)xhat(k1))。 elseif (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)*(xhat(k)xhat(k1))。 elseif (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)+*(xhat(k)xhat(k1))。 elseif (d(k1) == 1 amp。d(k) ==1) xhat(k+1)=xhat(k)+*(xhat(k)xhat(k1))。 end end end 0 20 40 60 80 100 120 2 0 1 5 1 05051015增量總和 (??)調(diào)制 (1) 簡單增量調(diào)制的缺陷 臨界過載條件： fs? = Amax ? 與信號頻率 ? 有關(guān)； 信號頻率越高，越容易產(chǎn)生過載； (2) 增量總和 (??)?M 基本原理 編碼時 ，對信號作“積分”變換： A(?) － A(?)/j? 臨界過載條件： （ A(?)/j?） ? － A(?)， 僅由信號幅度確定，與信號頻率“無關(guān)”。 解碼時 ，對信號作相反的（“微分”）變換，恢復(fù)原信號。 (3) 增量總和 (??)?M 原理電路 編碼器 解碼器 積分與微分的作用相互抵消，兩部分電路可省略。 － 判決器 積分器 脈沖 發(fā)生器 x(t) d(t) xl(t) C(n) 抽樣定時 積分器 C C’ 積分器 脈沖 發(fā)生器 低通 濾波器 C(n) x’(t) 微分器 I(f) D(f) A B (4) 增量總和 (??)?M 的 SNRmax 由簡單 ?M分析，在上圖解碼器 A點， 量化噪聲功率： 噪聲功率譜密度為： 則 B點的噪聲功率譜密度為： 若積分器采用簡單的 RC積分網(wǎng)絡(luò)（要求 RC 》 TS） 則： 記 322q???SSqA fffG 3)(22 ??? ?)()()( 2B fGfDfG A?RCfCjRCjfI???21,11)(1 ???U 1 U 2RC (4) 增量總和 (??)?M 的 SNRmax（續(xù)前） 從而得： B點噪聲功率密度譜： 設(shè)信號重建 低通濾波器的截止頻率為 fH，輸出端噪聲功率： 若脈沖發(fā)生器發(fā)出的正負(fù)脈沖的幅度為 E，且 RC 》 TS， 則： 2122122221212)(1)(,)(ffffIfDff ffI ?????SA fffffGfDfG3)()()(2212212B???????????? ??????? ??333)(39。32121202212210 B2 HHSfSfqfffffdfffffdffG HH?RCETdtRECST S ??? ?01 (4) 增量總和 (??)?M 的 SNRmax（續(xù)前） 由此得，輸出端噪聲功率： 若同時滿足： fS 》 f1, fH 》 f1, （ R， C取足夠大的值）上式近似為： ???????? ?????????? ???3343339。3213223212122 HHSHHSqffffEfffff??332229439。SHq ffE?? ? (5) 增量總和 (??)?M 的特性分析 參見編碼器圖，記輸入端 C點信號最大幅度： A??,max C’點 (相當(dāng)于簡單 ?M輸入端 )信號最大幅度： A?M,max 則有： 為保證積分條件，應(yīng)有 f 》 f1，從而有： 由 m a x,m a x, )( ???? ? AfIA Mm a x,2121221m a x,m a x,m a x, )()( MMM AfffAfDfIAA?????? ???????? ????11m a x,1m a x, 2 fffffAffA SSM ???????????SSTffERCETdtRECS 10 21 ????? ? (5) 增量總和 (??)?M 的特性分析（續(xù)前） 由上兩式得： 即 (??)?M 系統(tǒng)允許輸入幅度的最大值 A??,max （臨界過載電壓幅度） 與信號頻率無關(guān)，而 由脈沖發(fā)生器的脈沖信號幅度 E決定 。 對正弦輸入信號，信號功率： 信噪比： 與信號頻率 f“無直接 ”關(guān)系。 EffA S ??????1m a x, 2 ?? ?2222m ax, EAS ?? ???3333222m ax 1 1 2HSSH ffffEES N R ???信源編碼應(yīng)用 語音壓縮編碼 ? 語音編碼主要分為波形編碼、參數(shù)編碼和混合編碼三類。 ? 高速率編碼 16kb/s～ 64kb/s、中速率編碼～ 16kb/s、低速率編碼 ～、極低速率編碼即小于 。 質(zhì) 量 等 級 M OS 分?jǐn)?shù) 收聽注意力等級 優(yōu) 5 可以完全松弛 ， 不需要注意力 良 4 需要注意，但不需要明顯集中注意力 滿意（正常） 3 需要中等程度注意力 差 2 需要集中注意力 劣 1 即使努力去聽，也很難聽懂 移動通信中的音頻編碼 ? GSMRPE LPT ? CDMA IS95VSELP ? CDMA2022EVRC ? WCDMAAMR 信源編碼應(yīng)用 — 圖像壓縮編碼 標(biāo)準(zhǔn) 壓縮比與數(shù)據(jù)比特率 應(yīng)用范圍 JPEG 2~30倍 有灰度級的多值靜止圖片 JPEG2022 2~50倍 移動通信中靜止圖片、數(shù)字照相與打印、電子商務(wù) p 64Kbps，其中p=1,2,…30 ISDN視頻會議 8Kbps~ POTS視頻電話、桌面視頻電話、移動視頻電話 MPEG1 不超過 VCD、光盤存貯、視頻監(jiān)控、消費視頻 MPEG2 ~35Mbps 數(shù)字電視、有線電視、衛(wèi)星電視、視頻存貯、 HDTV MPEG4 8Kbps~35Mbps 交互式視頻、因特網(wǎng)、移動視頻、 2D/3D計算機(jī)圖形 CD ? 信源一般都具有很強(qiáng)的相關(guān)性，要提高信源的效率首先要解除信源的相關(guān)性。解除信源的相關(guān)性可以在時域上進(jìn)行，這就是前面介紹的預(yù)測編碼；也可以在空域乃至廣義頻域上進(jìn)行，這就是下面將要介紹的域變換編碼。 ? 變換編碼主要用于 圖像信源的壓縮編碼中。首先將實際的二維圖像分解為若干個 8個像素 x8個像素的子塊，并將它數(shù)字化，再分別對每個子塊進(jìn)行變換編碼。 變換編碼 圖像壓縮 有損壓縮 無損壓縮 行程編碼 LZW編碼 哈夫曼編碼 算術(shù)編碼 無損預(yù)測編碼 位平面編碼 有損預(yù)測編碼 分形編碼 模型編碼 子帶編碼 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼 變換編碼 KL變換 Haar變換 離散余弦變換 離散傅立葉變換 斜變換 小波變換 JPEG ? MPEG1中視頻圖像分成四種幀類型： I、 P、 B與 D幀。 ? I幀為幀內(nèi)編碼幀 (Intracoded frame)，編碼時采用類似 DCT編碼 ? P幀為預(yù)測編碼幀 (Predictively coded frame)，采用前向運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測和誤差的 DCT編碼，由其前面的 I幀或 P幀進(jìn)行預(yù)測 ? B幀，為雙向預(yù)測編碼幀 (bidirectionally predictively coded frame)，采用雙向運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測和誤差 DCT編碼 ? D幀為直流編碼器 (DC Coded frame)，它只包含每個塊的直流分量 本章小結(jié) ? PCM的基本概念 ? 抽樣定理 ? 量化 ? 編碼 ? DPCM ? △ M 作業(yè) ? ? ? ?