现代通信技术 编码 编码.ppt

《现代通信技术》课程 主讲： 杨 光 通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院 编 码 目 录 编码定义 01 码字和码型 02 常用码型比较 03 码位的选择与安排 04 模拟信息源输出的模拟信号m(t)经抽样和量化后得到的输出脉冲序列是一个M进制（一般常用128或256）的多电平数字信号，如果直接传输的话，抗噪声性能很差，因此还要经过编码器转换成k位二进制数字信号后，再经数字信道传输。 把量化后的信号电平值变换成二进制码组的过程称为编码。一般，把M个量化电平用n 位二进制码来表示即M＝2n 。n位码元组成一个码组或称为一个码字。 01 编码定义 02 码字和码型 码字 二进制码具有抗干扰能力强，易于产生等优点，因此，在脉冲编码调制中一般采用二进制码。对于Q个量化电平，可以用k位二进制码来表示，其中的每一个码组称为一个码字。为保证通信质量， 目前国际上多采用8位编码的PCM系统。 码型 码型指的是代码的编码规律，其含义是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，这种对应关系的整体就称为码型。在PCM中常用的二进制码型有三种：自然二进码、折叠二进码和格雷二进码（反射二进码）。下表列出了用4位码表示16个量化级时的这三种码型。 02 码字和码型 表 1 常用二进制码型 样值脉冲极性 格雷二进制 自然二进码 折叠二进码 量化级序号 正极性部分 1000 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 15 14 13 12 11 10 9 8 负极性部分 0100 0101 0111 0110 0010 0011 0001 0000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 7 6 5 4 3 2 1 0 03 常用码型比较 自然二进码 就是一般的十进制正整数的二进制表示，编码简单、易记，而且译码可以逐比特独立进行。若把自然二进码从低位到高位依次给以2倍的加权，就可变换为十进数。如设二进码为 (an-1, an-2, …, a1, a0)， 则 D=an-12n-1+an-22n-2+…+a121+a020 便是其对应的十进数（表示量化电平值）。 这种“可加性”可简化译码器的结构。 折叠二进码 是一种符号幅度码。左边第一位表示信号的极性，信号为正用“1”表示，信号为负用“0”表示；第二位至最后一位表示信号的幅度。由于正、负绝对值相同时，折叠码的上半部分与下半部分相对零电平对称折叠，故名折叠码。 其幅度码从小到大按自然二进码规则编码。 03 常用码型比较 与自然二进码相比，折叠二进码有如下优点： 1）对于语音这样的双极性信号，只要绝对值相同，则可以采用单极性编码的方法， 使编码过程大大简化。 2）在传输过程中出现误码， 对小信号影响较小。例如由大信号的1111误为0111，从表1可见，自然二进码由15错到7，误差为8个量化级，而对于折叠二进码，误差为15个量化级。显见，大信号时误码对折叠二进码影响很大。如果误码发生在由小信号的1000误为0000，这时情况就大不相同了， 对于自然二进码误差还是8个量化级，而对于折叠二进码误差却只有1个量化级。 这一特性是十分可贵的，因为语音信号小幅度出现的概率比大幅度的大，所以，着眼点在于小信号的传输效果。