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自适应增量调制原理及实现 安徽师范大学 12通信工程 王涛 120803064 引言 实际上, 无论有线还是无线语音通信都正在成为数字的。 对于传输和存储来说, 语音的数字编码已明显优于传统的模拟技术。 在数字语音系统中, 信息是人的声音。 数字语音编码算法要保证信源模拟语音在接收端被准确地恢复。但是, 如果不采用奇异编码算法, 编码后的数字化信号的带宽将近是原始模拟信号的 20 倍。这种低的带宽效率是不可取的, 尤其是在无线通信应用中。由于相邻的语音样值间有很大的相关性, 那么就可以只传输样值幅 度的差异信息, 而不是象脉冲编码调制( PCM ) 那样对每一个样值都传输一个新值。这样, 需要较少的量化电平数就可以得到相同的信号质量, 从而节省了所需的带宽。 这里, 自适应预测器系数不断变化以处理不断变化的信号统计特性, 将预测器进一步简单化产生了增量调制 (DM ) ,在DM 中用一个比较器代替了D PCM 的求和器和量化器。但是, 它还存在一些不足, 如量化步长不能动态变化, 在模拟信源信号波形变化快的情况下, 性能迅速下降。由此引入 ADM , 增加了固定步长 DM 的动态范围和跟踪信号的能力, 采用十分简单的算法就能实现16 kb每s的数据率, 提高了数字编码的效率和可靠性。现在, ADM 已广泛应用于电视和语音信号的编码中。 摘要: 讨论模数转换和压缩编码的一种重要方法- 自适应增量调制 (ADM ) 的性能。先对DM 技术进行了研究, 由于DM存在一些不足, 在DM 技术的基础上又引入了ADM 技术。建立ADM 系统的模型, 采用后向反馈自适应算法- 步长的自适应调整基于信源信号波形的量化样值的幅度。使用M A TLAB 仿真实现并根据仿真结果分析其性能。 关键词: 增量调制; 自适应增量调制; 压缩编码; 波形编码。 自适应增量调制原理 　 增量调制也称△调制 (delta m odu la t ion , DM ) , 是一种预测编码技术, 可以看成是 D PCM 的一种简化形式。DM 是对实际的采样信号与预测的采样信号之差的极性进行编码, 采用 2 电平 ( 1 比特) 量化器, 配以固定的一阶预测器, 将极性变成 “+ 1”和 “- 1”这两种可能的取值之一。 在量化器中, 如果实际的采样信号与预测的采样信号之差大于“0” 则用“+ 1”表示; 反之则,用 “- 1”表示, 或者相反。 预测器根据输入 “+ 1”或“- 1”来预测下一个样值是上升一个 ? 还是下降一个 ? ,以跟上模拟信号波形的变化。 最后编码送出的是一串二进制比特流: “+ 1”用“1”表示; “- 1”用“0”表示。由于 DM 编码只须用 1 位比特对话音信号进行编码, 所以 DM 编码系统又称为“1 位系统”。建立仿真模型的编码输出序列以及解码样值波形。 Matlab代码如下： Ts=1/1000;t=0:Ts:20*Ts; x=sin(2*pi*50*t); elta=0.4; D(1+length(t))=0; for k=1:length(t) e(k)=x(k)-D(k); eq(k)=delta*(2*(e(k)=0)-1); D(k+1)=eq(k)+D(k); out(k)=(eq(k)0); end ubplot(3,1,1);plot(t,x,-o); xis([0 20*Ts,-2 2]);hold on; xlabel(时间);ylabel(幅度);grid; subplot(3,1,2);stairs(t,out); axis([0 20*Ts,-2 2]); xlabel(时间);ylabel(幅度);grid; Dr(1+length(t))=0; for k=1:length(t) eq(k)=delta*(2*out(k)-1); xr(k)=eq(k)+Dr(k);