脉冲编码调制(PCM).ppt

第二章 模拟信号的数字化传输 数字通信原理 主要内容 脉冲编码调制 脉冲编码调制 原理框图 原理框图 原理框图 脉冲编码调制 编码和译码 码字和码型 自然二进码 码字和码型 格雷二进码 格雷二进码 自然码和格雷码的变换 从自然码变换成格雷码 自然码和格雷码的变换 从格雷码变换成自然码 码字和码型 折叠二进码 折叠二进码 自然码和折叠码的变换 从自然码变换成折叠码 自然码和折叠码的变换 从折叠码变换成自然码 编码和译码 码位的选择和安排 8位码的安排 段落码与各段的关系 码位的选择和安排 码位的选择和安排 码位的选择和安排 编码和译码 编码原理 逐次比较编码原理 编码原理 逐次比较编码器 原理框图 逐次比较编码器 极性判决 逐次比较编码器 比较器 逐次比较编码器 本地译码器 记忆电路 本地译码器 7/11变换电路 13折线A律非线性码与线性码之间的关系 本地译码器 恒流源 逐次比较编码器 保持电路 编码原理 编码举例 确定段落码 确定段落码 确定段内码 确定段内码 确定段内码 原理框图 时间波形图 时间波形图 编码原理 PCM信号的码元速率及带宽 编码和译码 译码原理 A律13折线译码器 A律13折线译码器 A律13折线译码器 A律13折线译码器 A律13折线译码器 A律13折线译码器 译码原理 译码举例 脉冲编码调制 PCM系统的抗噪声性能 噪声性能分析 噪声性能分析 量化噪声性能分析 噪声性能分析 信道加性噪声性能分析 误码性能分析 误码性能分析 信道加性噪声性能分析 信道加性噪声性能分析 信道加性噪声性能分析 脉冲编码调制 差分编码调制 问题的提出 差分编码调制 DPCM的基本原理 话音信号的相关性 DPCM的基本原理 预测 DPCM的基本原理 传输样值差值实现通信的可能性 传输样值差值实现通信的可能性 传输样值差值实现通信的可能性 说明 说明 说明 说明 DPCM的基本原理 预测值的形成 原理框图 预测值的形成 预测值的形成 预测值的形成 预测值的形成 预测值的形成 DPCM的基本原理 量化误差与解码重建 差分编码调制 DPCM的特点 差分编码调制 DPCM的实际应用 AD-PCM 最佳量化特性 AD-PCM AD-PCM系统工作原理 AD-PCM系统工作原理 前向自适应量化 AD-PCM系统工作原理 后向自适应量化 AD-PCM系统工作原理（后向型） 后向自适应量化 后向自适应量化 PCM调制系统 1 PCM系统的抗噪声性能 3 编码和译码 2 差分编码调制 4 问题的提出 DPCM的基本原理 DPCM的特点 DPCM的实际应用 PCM编码速率64kb/s才能符合传输话音的质量指标，每路电话占用频带大于模拟单边带系统，严重地限制了PCM在已经相当拥挤的那些频段中应用。 压缩PCM系统所占用的频带宽度也就成为人们密切关注的问题。 基于此目的提出DPCM。 问题的提出 DPCM的基本原理 DPCM的特点 DPCM的实际应用 话音信号的相关性 预测 传输样值差值实现通信的可能性 预测值的形成 量化误差与解码重建 话音信号相邻抽样值之间存在很强的相关性 信源本身含有大量的无效成分或次要成分。 如果设法减少或者去除这些剩余成分，就可以大大提高通信的有效性。 话音信号的相关性 预测 传输样值差值实现通信的可能性 预测值的形成 量化误差与解码重建 话音样值包含两个成份 可预测成份：由过去一些适当数目的样值加权后得到。 不可预测成份：预测误差（差值）。 只需传输差值序列——可以代替原始序列中的有效信息 样值差值的动态范围小于样本本身，有可能再保证话音质量的前提下，降低数码率 信号自相关性越强，压缩率越大 话音信号的相关性 预测 传输样值差值实现通信的可能性 预测值的形成 量化误差与解码重建 d(0) d(1) d(2) d(3) d(4) d(5) d(6) 6TS 0 TS 2TS 3TS 4TS 5TS t m(t) s(0) s(1) s(2) s(3) s(4) s(5) s(6) 0 TS 2TS 3TS 4TS 5TS 6TS t d(t) d(1) d(0) d(2) d(3) d(4) d(5) d(6) 话音信号样值序列 可得 相邻样值之差 样值S(n)等于过去到现在所有差值的积累 信道理想 可以恢复原始样值脉冲序列 延迟TS 相加器 收端 说明 延迟TS 相加器 收端 第一个差值d(0)=S(0) ，到达收端与延迟回路输出的Sp(0)相加，相加器输出为Sp(0) +d(0)=d(0)= S(0)，此时，Sp(0)=0 延迟TS 相加器 收端 经过时间Ts，d(1)出现在相加器的输入端，收端恢复出样值S(0)，经延迟回路反馈到相加器的输入端，收端恢复信号Sp(1