通信系统仿真[第六次课].pptVIP

模拟信号的数字传输;内容;4.3 量化;量化误差：e=m-mq 相同的量化误差对不同大小信号的影响是不同的，因此 衡量系统性能时应看噪声与信号的相对大小，也就是 相对量化误差与信号之比，称为相对量化误差。 ;;格式一： index=quantiz(sig,partition); partition=[3,4,5,6,7,8,9]; index=quantiz([2,9,8],partition); index=quantiz([2,10,8],partition);;格式二： [index,quants]=quantiz(sig,partition,codebook); partition=[0,1,3]; codebook=[-1,0.5,2,3]; sig=[-2.4,-1,-.2,0,.2,1,1.2,1.9,2,2.9,3,3.5,5]; [index,quants]=quantiz(sig,partition,codebook); Index quants;均匀量化： 量化间隔相等的量化。 在均匀量化中，每个量化区间的量化值均取值在各区间的中点。 量化间隔取决于样值取值的变化范围和量化级。;设输入信号的最小值和最大值分别为a和b表示，量化电平数（量化级）为M,则均匀量化时的量化间隔为: 在一定的取值范围内，均匀量化的量化误差只与量化间隔有关。 ; 例：对一个正弦信号进行均匀量化（量化间隔为0.2），在图上同时显示出原始信号和量化后信号，分别用“x”、“. ”符号表示。 t=[0:.1:2*pi]; sig=sin(t); partition=[-1:.2:1]; codebook=[-1,-0.9,-.7,-.5,-.3,-.1,.1,.3,.5,.7,.9,1]; [index,quants,distor1]=quantiz(sig,partition,codebook); plot(t,sig,x,t,quants,.) axis([-.2 7 -1.2 1.2]) [distor1]; 思考： 如何增大量化级； 图形和量化误差的变化？ t=[0:.1:2*pi]; sig=sin(t); partition=[-1:.1:1]; codebook=[-1,-0.95,-.85,-.75,-.65,-.55,-.45,-.35,-.25,-.15,-.05,.05,.15,.25,.35,.45,.55,.65,.75,.85,0.95,1]; [index,quants,distor1]=quantiz(sig,partition,codebook); plot(t,sig,x,t,quants,.); axis([-.2 7 -1.2 1.2]) [distor1];;均匀量化的主要缺点: 无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此，当信号m(t)较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。 通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围。 可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中往往采用非均匀量化。 ;非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。因此，量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比，而且不需要过多增加量化级。 ;非均匀量化的实现方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化. 压缩：是用一个非线性变换电路将输入变量x变换成另一个变量y。 接收端用一个扩张器来恢复x。 ; 通常使用的压缩器中，大多数采用对数压缩，即y=lnx。广泛采用的两种对数压缩律是: ? ?压缩律:美国 （255） A压缩律:我国和欧洲 （87.56） ;内容;编码：把量化后的信号转换成代码的过程。 其反过程称为译码。 编码的原理：把量化后的所有量化级，按其量化电平的大小次序排列起来，并列出各对应的码字。 目前国际上多采用8位编码的PCM系统，输入的信号经过抽样、量化后，每个抽样值编码成8个比特的二进制码组。  ;A律13折线编码规则中，普遍采用8位二进制码，对应有M=256个量化级，即正负输入范围内各有128个量化级。每根折线为一个区间，正负各8个区间。每个区间有均匀量化成16个量化电平。 13折线编码码位的安排按照极性码、段落码、段内码的顺序。  ;在PCM编码中，每个抽样值都进行独立编码，造成编码需要较多的位数。然后相邻抽样值间有一定的相关性，利用其相关性对相邻样值的差值进行编码就是查分PCM(DPCM)。 DPCM的