交换技术全套配套课件第2版蒋青泉电信交换技术3.ppt

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1、第1章交换技术基础语音信号数字化PCM30/32系统帧结构数字同步网----同步时分多路复用现在我们来学习同步时分多路复用，有三个主要内容……模拟信号信号波形在幅度上连续。有两种情况：一是在幅度、时间上均连续；二是在幅度上连续，而在时间上是离散。例如PAM信号数字信号信号波形在幅度上不连续。注：模拟信号与数字信号的区别是信号波形在幅度上是否连续。模拟信号与数字信号模拟通信系统与数字通信系统语音信道语音声/电电/声声/电电/声模/数数/模模拟通信系统示意图语音信道语音数字通信系统示意图数字通信的特点抗干扰能力

2、强,无噪声积累便于加密处理利于采用时分复用实现多路通信设备便于集成化、小型化、占用频带宽(1路数字电话的带宽为64KHz,1路模拟电话的带宽为4KHz)多路复用方式为了提高信道利用率，在传输过程中一般采用多路复用传输方式实现多个信号在同一条信道上传输。FDM(频分多路复用)频分多路复用方式是将信道的可用频带划分为若干互不交叠的频段，每路信号的频谱占用其中的一个频段，以实现多路传输。应用于模拟通信系统，如载波通信。TDM(时分多路复用)时分多路复用方式是把一条物理通道按照不同的时刻分成若干条通信信道(如话路)

3、，各信道按照一定的周期和次序轮流使用物理通道，以实现多路传输。应用于数字通信系统，如PCM通信。时分多路复用原理PCM编码PCM译码信道低通滤波器低通滤波器低通滤波器同步控制第1路第2路第n路低通滤波器低通滤波器低通滤波器第1路第2路第n路……语音信号数字化PCM通信的简单模型A/D转换(发送端)取样量化编码译码低通D/A转换(接收端)语音信号语音信号传输信道脉冲编码调制(PCM)语音信号数字化的３个步骤：取样，量化，编码。　　我国采用Ａ律13折线。取样：将模拟信号在时间上离散化的过程。取样定理：传送一个

4、最高频率为fm的连续信号时，如果取样脉冲频率fs≥2fm，只要传送幅度等于该连续信号的单个取样值，接收端就能通过低通滤波器恢复成原来的信号。s(t)抽样函数/开关函数f(t)f’(t)脉冲幅度调制信号(PAM)f(t)f’(t)抽样tt量化：把取样后的PAM信号在幅度上进行离散化的过程。uu665量化5443322110t0t量化的几点说明:（1）量化分为线性量化(均匀量化)和线性量化(非均匀量化)两种。（2）由于量化值与取样值在一般情况下不相等，因而就会产生误差，此误差称为量化误差。量化误差对收听者来说，

5、好象在取样值上叠加一个额外的噪声，称为“量化噪声”，它是数字通信中特有的噪声。量化误差越大，量化噪声就越大，但在通信系统中，噪声对通信的影响不只是决定于噪声本身值的大小，而要看信号功率(S)与噪声功率(N)的比值，称为信噪比(SNR)，信噪比越大越好。（2）均匀分级量化时其量化信噪比随信号电平的减小而下降。解决办法非均匀量化（3）非均匀量化：(改善小信号的量化信噪比)量化幅度上用非均匀分级，信号幅度小时量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大时量化间隔大，量化误差也大。非均匀量化方法：采用压缩扩张技术。非均

6、匀量化实现框图发端收端非均匀量化信道应用A律13折线压扩特性。压缩均匀量化扩张解码编码A律13折线压缩特性Y1/2X1/41/81/161/321/641/1281/82/83/84/85/86/87/811编码：把量化后的数字信号变换成代码的过程。A律编码是把13折线分为16个正负对称的非均匀量化段，每一量化段内均匀分为16个量化级，编码时采用8位折叠二进制码。PCM的8位编码表示为C1C2C3C4C5C6C7C8，其中，C1为极性码(C1=1表示正，C1=0表示负)，C2C3C4为段落码(23=8段)，

7、C5C6C7C8为段内码(24=16即每段分为16个量化级)。A律13折线的参数及编码分布段落序号段落码段落起始电平量化间隔段内码对应电平100001Δ8Δ4Δ2Δ1Δ200116Δ1Δ8Δ4Δ2Δ1Δ301032Δ2Δ16Δ8Δ4Δ2Δ401164Δ4Δ32Δ16Δ8Δ4Δ5100128Δ8Δ64Δ32Δ16Δ8Δ6101256Δ16Δ128Δ64Δ32Δ16Δ7110512Δ32Δ256Δ128Δ64Δ32Δ81111024Δ64Δ512Δ256Δ128Δ64Δ编码器可分为逐次比较(反馈)型、折叠级联型

8、、混合型。目前应用较多的是逐次比较型，一般按极性码、段落码、段内码的顺序对码位进行安排。【例1-１】模拟信号经过取样后，设样值脉冲为+1270Δ，试求用A律13折线编码器编出的相应码字，并求出其量化误差。（1）确定极性码因为样值脉冲为正，所以C1=1。（2）确定段落码因为1270Δ＞128Δ，所以C2=1。因为1270Δ＞512Δ，所以C3=1。因为1270Δ＞1024Δ，所以C4=1。可知，样值脉冲