模拟信号的数字化之三

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1、通信系统原理教程第10讲模拟信号的数字化之三通信教研室本讲内容模拟信号的抽样抽样信号的量化脉冲编码调制差分脉冲编码调制增量调制2021/7/142第10讲模拟信号的数字化之三4.4.1脉冲编码调制（PCM）抽样量化编码例：见右图3.1530113.964100方框图：76543213456760111001011101111103.153.965.006.386.806.42抽样值量化值二进制符号抽样保持量化编码解码低通滤波编码器解码器模拟信号输入PCM信号模拟信号输出4.4脉冲编码调制2021/7/143第10讲模拟信

2、号的数字化之三A律对数压缩特性的十三折线法近似2021/7/144第10讲模拟信号的数字化之三4.4.2自然二进制码和折叠二进制码折叠二进制码的特点：有映像关系，最高位可以表示极性，使编码电路简化；误码对大信号影响大,对小信号影响小，可减小语音信号平均量化噪声。(如大信号1111→0111,小信号1000→0000)量化值序号量化电压极性自然二进制码折叠二进制码15141312111098正极性1111111011011100101110101001100011111110110111001011101010011000765432

3、10负极性01110110010101000011001000010000000000010010001101000101011001112021/7/145第10讲模拟信号的数字化之三13折线法中采用的折叠码共8位：c1至c8c1：极性c2～c4：段落码－8种段落斜率c5～c8：段内码－16个量化电平段落序号段落码c2c3c481117110610151004011301020011000量化值段内码c5c6c7c81511111411101411011211001110111010109100181000701116011050

4、10140100300112001010001000002021/7/146第10讲模拟信号的数字化之三a）A律PCM编码规则采用8位编码c1c2c3c4c5c6c7c8c1c2c3c4c5c6c7c8极性码：段落码：段内码：0：负极性信号；表示信号处于那表示段内16级均匀1：正极性信号。一段折线上。量化电平值。b）最小量化间距7位均匀量化：’min＝＝1/27＝1/128;13折线法：min＝(1/27)(1/24)=1/2048;’min/min=24=16，对小信号，SNR改善24dB。713折线法的有关参数段落号：

5、1（000）2（001）3（010）4（011）5（100）6（101）7（110）8（111）起始电平：01632641282565121024终止电平：16326412825651210242048段内最小电平:11248163264各段长度:1616326412825651210242021/7/148第10讲模拟信号的数字化之三例1：采用13折线A律编码,设最小量化级为1个单位,已知抽样脉冲为+653单位.(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码.例2:设采用1

6、3折线A律编码,编码后的码组为11110011,求其量化电平为多少.2021/7/149第10讲模拟信号的数字化之三对数PCM与线性PCM之间的变换实现变换的必要性对数PCM不能直接进行算术运算，当需作信号处理时（如语音信号压缩），要求作对数PCM到线性PCM间的变换。线性PCM采用折叠二进制码（FBC）表示：信号为正值时：符号为“1”；信号为负值时：符号为“0”。变换方法（1）直接计算对数PCM->Y->线性PCM；线性PCM->Y->对数PCM。因为对数PCM最大值共有4096个单位，采用线性PCM表示时，连符号位共需13位。2

7、021/7/1410第10讲模拟信号的数字化之三变换方法(续前)（2）查表换算设X>0时，＝1；X<0时，＝0；“*”表示任意0或1根据线性PCM与对数PCM间的关系，可列表如下：信号取值范围线性PCM对数PCM当

8、X

9、<32时，0000000WXYZ1000WXYZ当32<=

10、X

11、<64时,0000001WXYZ1001WXYZ当64<=

12、X

13、<128时,000001WXYZ1*010WXYZ当128<=

14、X

15、<256时,00001WXYZ1**011WXYZ当256<=

16、X

17、<512时,0001WXYZ1*

18、**100WXYZ当512<=

19、X

20、<1024时,001WXYZ1****101WXYZ当1024<=

21、X

22、<2048时,01WXYZ1*****110WXYZ当2048<=

23、X

24、<＝4096时,1WXYZ1******