通信原理_教学课件_18.ppt

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1、通信原理第9章模拟信号的数字传输（第5-8节）1复习--电话信号的编码器将双极性信号变成单极性信号正时为“1”，负时为“0”2复习--电话信号的译码器c2~c8记忆电路7/12变换恒流源极性控制c1译码输出3段落非线性码线性码C2C3C4C5C6C7C8b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1b01000C5C6C7C80000000C5C6C7C812001C5C6C7C80000001C5C6C7C813010C5C6C7C8000001C5C6C7C8104011C5C6C7C800001C5C6C7C81005100C5C6C7C80001C5C6C7C81000610

2、1C5C6C7C8001C5C6C7C8100007110C5C6C7C801C5C6C7C81000008111C5C6C7C81C5C6C7C81000000102451225612864321684211/2b0b11代表的权值复习--7/12变换关系表49.5脉冲编码调制9.5.4PCM系统中噪声的影响加性噪声的影响A.错码分析：同一码组中出现两个以上错码的概率非常小。例:当Pe=10-4时，在一个8位码组中出现1位错码和2位错码的概率分别为量化噪声加性噪声PCM系统中的噪声59.5脉冲编码调制B.1位错码的影响：设量化间隔为v，则第i位码元代表的信号权值为2i-1v。若

3、该位码元发生错误，则产生的权值误差将为+2i-1v或-2i-1v。一个错误码元引起的该码组误差功率的（统计）平均值为按时间平均，得到误差功率的时间平均值为69.5脉冲编码调制等效误差电压为：加性噪声功率：假设发送端送出的是抽样冲激脉冲，则接收端也是对抽样冲激脉冲译码。所以误差电压（冲激脉冲）的频谱等于误差的功率谱密度为：79.5脉冲编码调制经过接收端截止频率为fH的输出低通滤波器后，输出加性噪声功率等于89.5脉冲编码调制量化噪声的影响A.量化误差电压：B.量化误差的频谱：C.量化误差的功率谱密度：D.经过低通滤波器后，输出的量化噪声功率：99.5脉冲编码调制E.输出信号功率a.在

4、低通滤波前信号（冲激脉冲）的平均功率b.滤波器输出信号功率等于c.PCM系统的总输出信噪功率比：109.5脉冲编码调制F.分析a.在大信噪比条件下（22(L+1)Pe<<1）：S/N22Lb.在小信噪比条件下（22(L+1)Pe>>1）：S/N1/(4Pe)c.输出信号量噪比等于：d.PCM系统的输出信号量噪比仅和编码位数L有关，且随L按指数规律增大。11问题的提出：1、8k抽样频率，那么，1路标准A律对数压扩PCM信号需要用多大的传输速率?2、如何降低数字电话信号传输所占用的带宽?12第9章模拟信号的数字传输9.1引言9.2模拟信号的抽样9.3模拟脉冲调制9.4抽样信号的量化9

5、.5脉冲编码调制9.6差分脉冲编码调制9.7增量调制9.8时分复用和复接主要内容139.6差分脉冲编码调制（DPCM）9.6.1预测编码简介预测编码的目的：降低编码的比特率。预测编码原理：先根据前几个抽样值计算出一个预测值，再取当前抽样值和预测值之差，将此差值编码并传输。此差值称为预测误差。由于抽样值和其预测值非常接近，预测误差的可能取值范围比抽样值的变化范围小。所以，可以少用编码比特来对预测误差编码，从而降低其比特率。149.6差分脉冲编码调制（DPCM）此预测误差的变化范围较小，它包含的冗余度也小。利用减小冗余度的办法，降低了编码比特率。线性预测原理：若利用前面的几个抽样值的线

6、性组合来预测当前的抽样值，则称为线性预测。若仅用前面的1个抽样值预测当前的抽样值，就是将要讨论的DPCM。159.6差分脉冲编码调制（DPCM）线性预测编码原理方框图(b)译码器译码预测mk*rk(a)编码器预测量化编码抽样mkmk*m(t)mk－ekrk＋169.6差分脉冲编码调制（DPCM）预测器的输出和输入关系：p－预测阶数，ai－预测系数。注：编码器中预测器输入端和相加器的连接电路和译码器中的完全一样。译码器的输出信号mk*和编码器中相加器输出信号mk*相同，即等于带有量化误差的信号抽样值mk。179.6差分脉冲编码调制（DPCM）9.6.2差分脉冲编码调制(DPCM)

7、的原理及性能DPCM原理e0tmk0T2T3T4T5T6Tm0m1m2m3m4m5m6e1e2e3e4e5e6e0e1e2e3e4e5e6样值序列延迟Ts+mk*mk-1*ek样值序列的恢复差值序列0T2T5T6Tekt3T4T189.6差分脉冲编码调制（DPCM）DPCM系统的量化误差（量化噪声）DPCM系统的量化误差qk定义为编码器输入模拟信号抽样值mk与量化后带有量化误差的抽样值mk*之差：设预测误差ek的范围是(+,-)，量化器