语音编码与数字传输

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1、第二章语音编码与数字传输杨柳课程目标理解模拟信号和数字信号的区别了解语音信号数字化的过程掌握PCM30/32路系统的帧结构了解PCM一次群和高次群的概念第一节语音编码抽样量化接收端编码信道解码低通发送端A/DD/APCM信号语音信号语音信号你知道吗！模拟信号与数字信号的区别模拟信号：在和幅度上连续的电信号数字信号：在时间和幅度上都离散的电信号模拟通信数字通信保密性弱强抗干扰能力弱强占用带宽窄（4KHz）宽（20～64KHz）技术要求简单复杂量化误差无有数字通信的特点:抗干扰能力强，无噪声积累。便于加密处理。利于采用时分复用实现

2、多路通信。设备便于集成化、小型化。占用频带宽。模拟语音信号数字化的步骤抽样：抽样定理量化：非均匀量化（A率13折线）编码：PCM编码（8比特）2021/6/131.4数字通信基础8抽样：将模拟信号在时间上离散化的过程。量化：将模拟信号在幅度上离散化的过程。编码：编码是指将每个量化后的样值用二进制代码来表示。一、语音信号数字化1、抽样125stt1、抽样低通抽样定理（奈奎斯特第二定理）采样信号的频率必须高于被采样信号频率的2倍以上时，被采样信号才有可能被无失真地恢复。电话通信系统中语音信号频率：300～3400Hz采样频率不

3、低于6800Hz（3400×2）电话通信系统采用的抽样频率为8000Hz抽样后的信号为在时间离散，幅度连续的PAM（脉冲幅度调制）信号2、量化：定义：对幅度进行离散化处理的过程称为量化，实现量化的器件称为量化器分类：均匀量化非均匀量化(例：百分制和四级分制)●●●●●●●Ts2Ts3Ts4Ts5Ts6Ts7Ts量化值－1012345模拟信号波形均匀量化后信号波形例：模拟信号抽样量化txy0.51.52.53.54.5-0.5

4、X<4.5,Y=4量化可以采用类似“四舍五入”的方法，使每个抽样后的幅值用一个邻近的“整数”值来近似非均匀量化:量化间隔不等yx压扩倍数①x:信号电平值;②y:量化值；xxy2134x2134均匀量化:量化间隔相等所有量化级内信号的压扩倍数相同。不同量化级内信号的压扩倍数不同0.51.52.53.54.5101001000斜率表示压扩倍数实际应用举例实际应用举例压扩倍数斜率不同（折线）表示非均匀量化斜率相同（直线）表示均匀量化目前国际上有两种非均匀量化方法：μ律15折线非线性量化－北美、日本采用。A律13折线非线性量化－中国、欧

5、洲采用。分为256个量化级。如果定义最小段长度为△，则最大电平幅值为：2048△中国、欧洲采用A律13折线PCM量化信号幅值不均匀地分为八个大段，每个大段都平均地分为16个小段，故一共分为8*16=128段，在信号幅值的负半周量化方法相同，故共有128*2=256个量化级日本、北美采用µ律15折线PCM量化3、编码：用一组二进制脉冲来代表已量化的样值幅度。PCM编码使用的是折叠二进制码。编码长度为8比特。PCM编码规则A律采用256个量化级时，也就是说，用8位来区分256个量化级a0a5a4a3a6a1a2a7极性码段落码段内码

6、第一位（a0）为极性码，“0”表示负，“1”表示正。这样正负各有128个量化级。第二～四位（a1～a3）为段落码，表示八个段；段落采用非均匀量化。第四～七位（a4～a7）为段内码，段内采样均匀量化，分16个段。第二节PCM数字传输(P23)一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)321cbaBAC1TDM原理图1时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)32cbaBACTDM原理图1AA4时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_Divisio

7、nMultiplexing)32cbaBCTDM原理图1Aaa4D时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)32cbBCTDM原理图1Aa224Dd时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)3cbBCTDM原理图1Aa24DdBB5时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)3cbCTDM原理图1Aa24DdB5bb时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)

8、3cCTDM原理图1Aa24DdB5bEe33时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexing)cCTDM原理图1Aa24DdB5bEe36CC时间t一、时分复用的概念(TDM:Time_DivisionMultiplexin