【正文】 84 1 B5 384 0 B5 192 0 B6 1280 0 B6 448 1 B6 320 1 B6 160 1 B7 1152 1 B7 480 0 B7 352 1 B7 176 0 B8 1216 1 B8 464 1 B8 368 1 B8 168 1 注意誤差問題?。。? 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 82 A律 PCM譯碼原理 三種類型： 電阻網(wǎng)絡型 、級聯(lián)型和混合型。 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 78 最小量化間距 7位均勻量化： ?’ min ＝ ?＝ 1/27＝ 1/128 13折線法： 比較：小信號時 2048121*2147m i n ???編碼表 ? ? ?dB12162 4m i nm i n ???? ??2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 79 將歸一化值 1分為 2048份，每份（ 1/2048）稱 1個 量化單位 。 表示信號處于哪一段折線上。 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 77 ? A律 PCM編譯碼原理 A律 PCM編碼規(guī)則 每樣值采用 8位折疊編碼 M1M2M3M4M5M6M7M8表示。 PCM通信系統(tǒng)框圖 抽樣 譯碼 LPF 干擾 編碼 信道 量化 ? ?tmsq? ? ?tm?? ?tmsq? ?tms??tm編碼原理 ? 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 74 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 75 ? PCM編碼常用的編碼碼型 1. 自然二進制碼 2. 格雷碼 3. 折疊二進制碼 在編碼中，常采用折疊二進制碼！ 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 76 樣值脈沖極性 自然二進制 碼 格雷碼 折疊二進制碼 量化級 正極性部分 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 15 14 13 12 11 10 9 8 負極性部分 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 7 6 5 4 3 2 1 0 正、負極性的碼型完全不一樣 折疊二進碼的特點是正、負兩半部分，除去最高位后，呈倒影關系、折疊關系 且對小信號時的誤碼影響小 相鄰碼之間只有一個碼字不同，但編碼電路復雜，一般較少采用。 Y正軸按均勻分為 8段， x軸按2i8劃分。 A律變換一般用于 PCM32基群（ E1）系統(tǒng)； ?律變換一般用于 PCM24基群（ T1）系統(tǒng)。 比較 ? 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 70 ?律與 A律壓縮特性有近似相同的特性。 μ 律對數(shù)壓縮特性 )1l n ()1l n ()(????? xxf式中 μ 為壓縮系數(shù)， μ =0時無壓縮， μ 愈大壓縮效果愈明顯。 壓擴特性 ? 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 68 ? ?i(x) 第一象限 非線性壓縮特性 ? ?xf? ?xf 1?xy ?yx0一般采用修正的對數(shù)“壓縮”特性。 實現(xiàn)： 對信號非線性變換后再進行均勻量化。 ? ?? ?? ????????????Miviavia iqdxaqxN121 21? ?122v??2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 67 ? 非均勻量化 量化間隔不相等的量化。 ? ?tm sq ? ?tm sq?? ? ? ?tmtm sqsq ??抽樣 譯碼 LPF 編碼 信道 量化 ? ?tmsq? ? ?tm?? ?tmsq? ?tms??tm2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 65 ? ? ? ?tntn qq ??接收端輸入 LPF相當于已量化的抽樣值，根據(jù)抽樣定理的信號重建原理，當 LPF增益為 TS時， 有 ? ? ? ?tmtm ??所以 ? ? ? ? ? ?123?22222 vMatmtmSo?????? ? ? ? ? ?12?222 vtntnNqqq????信道誤碼影響 ? 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 66 均勻量化噪聲平均功率： 223 Ma?量化輸出信號功率 （因 nq較小，常用輸入信號功率表示） ? ? 22220 12321 vMadxaxSSaai????? ??)lg20(20 dBMMNS q ??量化器輸出信噪比隨量化電平數(shù) M的增加而提高。則均勻量化間隔 ? ?MaMaav 2?????22,1 vviammqviam iiii???????????? ?則2m axvnq??此時，最大量化誤差： 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 64 所以，二者具有相同的信號和量化噪聲平均功率。 每個量化區(qū)間的最佳量化電平 qi均取在量化間隔的中點。 如何使量化噪聲平均功率最小，是量化器的理論所要研究的問題。] 量化器 mi 模擬輸入 ? ?iii mmmQq ??? ? 1量化器特性： 分層 電平： mi 量化間隔 (量階或階距 ) 1???? iii mmv均勻量化 非均勻量化 ?量化的基本原理 量化 電平： qi， （ 重建電平 ） 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 62 式中： ?(x)為輸入信號幅度的概率密度函數(shù)， M為量化電平數(shù)。 量化： 利用預先規(guī)定的有限個電平來表示模擬抽樣值的過程。當這些連續(xù)變化的抽樣值通過噪聲信道傳輸時，接收端不能準確地估值所發(fā)送的抽樣。 ??????????????nSSSH nMSaTAHMM )(2)()()( ????????校正：信號接收端用均衡器作補償。 提問： 在實際的抽樣過程中常采用 平頂抽樣 方法， 為什么不采用較簡單的自然抽樣？ 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 57 δ T(t) h(t) m(t) ms(t) mH(t) ??? ??其它,0,)( ?tAth2/)2/s i n ()(?????? AH ???????????????nSSSH nMSaTAHMM )(2)()()( ???????????????nsss nMTM )(1)( ???所以 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 58 )(tms)(tmH)(?sM? ? ? ???? HMM sH )(? 與理想抽樣信號頻譜相比，平頂抽樣信號的頻譜有一加權項 H(ω)。 因此，在量化編碼過程中，每一個樣值應該固定不變。 在量化編碼過程中，每一個樣值應只有一個量化值。 分析方法：理想抽樣 ? 矩形脈沖形成 矩形脈沖產(chǎn)生 理想抽樣 ? ?tm ? ?tmS2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 56 在采用矩形脈沖進行抽樣的 PAM方式中，可以看到樣值信號（或已抽樣信號） ms(t)的脈沖 頂部 是隨著 m(t)的變化而變化的，這是一種曲頂?shù)?PAM。這樣，使用相應的低通濾波器，便可從抽樣信號中無失真恢復原始信號。雖然 Cn是隨 n變化的，但對確定的 n 來說 Cn是一個常數(shù) 。 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 53 ?自然抽樣 抽樣脈沖 S(t)是周期型矩形脈沖序列，信號m(t)和 S(t)相乘，得到的已抽樣信號 mS(t) 序列頂部在脈沖持續(xù)時間內隨著 m(t)變化。已抽樣信號，相當于以基帶信號去改變脈沖 載波的幅度的調制，常稱為 脈沖幅度調制 (PAM)。 當帶限信號的 ?H=B、 ?L=0時 ， 則變成了低通抽樣定理； 討論 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 52 3 實際抽樣方法 抽樣脈沖序列為非理想沖激響應序列。則當 抽樣頻率滿足： ?????? ??nkBf S 12則根據(jù)這些抽樣值就能準確恢復 (確定 )原信號 m(t)。 Demo 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 49 ?三個要求： ?信號是嚴格帶限的； ?采用理想沖激序列； ?用理想 LPF來恢復原連續(xù)信號。 ? ???SS?t c ? ?tmSδ T(t) ? m(t) ms(t) 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 48 LPF ? ? ???? ??時其他時，????0HsTH ? ? ? ?tSathH?? 重建模型 ω ωH ωH 0 ? ??Mt ? ?tmSω ωH ωH 0 ? ??SMt ??tm?)()()()(? ???? MHMM S ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?tmntaSthttnHns mmm ?????????? ???內插公式 結論 2： m(t)在時域上可由每個樣值與抽樣函數(shù) Sa(.)相乘后所得的各波形相加而得到。 0 ? ??SMω ωH ωH a39。 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 46 任意信號與沖激信號的卷積 : 卷積性質 : 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 47 結論 1：時域上，是 m(t)與沖激序列 δ T(t)相乘；頻域上，是M(?)與 δ s(?)的卷積，即 M(?)按 ωS=2π /Ts的間隔平移迭加。 基本概念 sT2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 45 抽樣定理 ? 低通抽樣定理 一個頻帶限制在 (0， ?H)內的連續(xù)信號 m(t)，如果抽樣頻率 ?S≥2 ?H，則可由抽樣序列 mS(t)無失真地重建原始信號 m(t)。 編碼 : 將樣值用數(shù)字信號 (二進制 )表示的過程。 抽樣 : 取出這些值的過程 。 （ 擴頻技術 ?。?！ ） 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 43 語音信號數(shù)字化 常用是脈沖編碼調制（ PCM）： 模擬信源 m(t) 模擬隨機信號 A/D D/A 模擬終端 數(shù)字通信系統(tǒng) {sk} 數(shù)字隨機信號 ? ?ks? ??tm?接收端 發(fā)送端 信道 “ D/A” 包括： 譯碼 +低通濾波 (重建濾波 ) “ A/D”包括： 抽樣 +量化 +編碼 2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 44 t 0 ??tm? ?tms模擬信號可以用有限個點的值來表示，只傳輸這些值就可以恢復出原始信號。 ?在信道容量 C一定時 ， 信噪比 (S/N)與信道帶寬 (B)對信道傳輸能力的影響效果可以互換；增加信號帶寬可以降低對信噪比的要求 。 ? ?s/b i tBn S1l o gBNS1l o gBC022 ???????? ???????? ??2022 Copyright 中國礦業(yè)大學通信研究所 42 ?信噪比再小 ，