《PCM教學(xué)課件》PPT課件

1、模擬信號數(shù)字傳輸，網(wǎng)絡(luò)084，模擬信號數(shù)字傳輸系統(tǒng)，編碼：表示用M進制碼量化的采樣值。采樣：信號隨時間離散。量化：以振幅離散采樣值。PCM信號、PCM信號、圖4-2 PCM信號形成過程圖表、一節(jié)采樣、采樣圖1.1所示。根據(jù)圖1.1示例的輸入和輸出、采樣定理，通過一個頻帶進行有限的時間連續(xù)模擬信號采樣，可以在采樣頻率滿足特定要求時根據(jù)該采樣信號重新配置原始信號。這意味著模擬信號傳輸不需要模擬信號本身。只需傳輸根據(jù)樣品定理獲得的樣品值序列。1，具有低通信號和通信號的理想采樣，理想采樣是什么？取樣脈沖序列為單位沖擊序列時的樣本。什么是低通信號和通信號？模擬信號頻率范圍稱為低通信號，帶寬為：如果是，則

2、稱為頻帶通信號，帶寬為。如圖1.1所示，采樣過程是模擬信號和周期沖擊函數(shù)積的結(jié)果。即，采樣信號是圖1.1理想采樣的原理圖、1、低通信號的采樣定理。取樣定理如下：包括頻帶限制在內(nèi)的時間連續(xù)模擬信號，如果有采樣頻率，則可以通過低通濾波器重新配置在采樣值序列中沒有失真的遠視信號。由此可見，采樣頻率的存在將創(chuàng)建失真(混疊失真)牙齒。采樣定理的證明、采樣脈沖序列設(shè)置為周期性沖擊函數(shù)、傅里葉變換形式、采樣脈沖序列的基本波角頻率。取樣間隔。根據(jù)頻域卷積定理，將傅里葉變換：低通信號頻譜，采樣定理的證明(繼續(xù))應(yīng)用于樣本信號兩側(cè)。因此，可以看到理想采樣信號的頻譜()。理想采樣低通信號后，其頻譜()是低通信號頻譜

3、()擴展到采樣頻率的周期性頻譜。圖1.1.1是理想采樣信號的波形和頻譜圖。如圖1.1.1理想采樣信號波形和頻譜，如圖1.1.1所示(即)，采樣信號的周期性頻譜混疊無現(xiàn)象，角頻率理想低通濾波器可以在不失真的情況下恢復(fù)原始信號。那么，示例信號的頻譜之間可能發(fā)生圖1.1.2所示的混疊現(xiàn)象。顯然，沒有失真就無法恢復(fù)原始信號。對于頻譜限制較低的通信號，在沒有失真的情況下重建遠視信號所需的最小采樣頻率，即(奈奎斯特采樣頻率)對應(yīng)的最大采樣間隔為(奈奎斯特采樣間隔)。2，具有通信號的采樣定理，根據(jù)具有通信號的采樣定理，模擬信號牙齒通信號，頻率范圍，帶寬在滿足其采樣頻率時，樣本值頻譜不會引起頻譜冗余。n是不超

4、過的最大整數(shù)。如果具有通信號的最小頻率是最大頻率，則傳導(dǎo)信號的最小采樣頻率在2B到3B之間，因此可以得到圖1.2.1。具有圖1.2.1通信號的最小采樣頻率，2，實際采樣，采樣定理所需的采樣脈沖序列被稱為理想采樣，作為理想刺激脈沖序列。但是，實際沖擊脈沖串不會實現(xiàn)，通常僅作為實際采樣的窄脈沖串實現(xiàn)。實際采樣通常包括自然采樣和塔采樣。1，自然采樣，自然采樣過程是模擬信號周期窄脈沖序列的乘積。自然采樣也稱為曲塔采樣。圖4-10自然采樣信號和頻譜，2，平頂采樣，平頂采樣也稱為瞬時采樣。從波形來看，這不同于自然采樣，因為采樣信號中的脈沖都具有相同形狀的頂部平面矩形脈沖。矩形脈沖的范圍如圖2.2.1(a)

5、所示，是瞬時采樣值平頂采樣PAM信號，如圖2.2.1(b)所示，原則上可以看作理想采樣和脈沖形成電路的生成。，在圖2.2.1平頂采樣信號和生成原理、圖2.2.2平頂采樣信號恢復(fù)、計算機科學(xué)和軟件學(xué)院網(wǎng)絡(luò)084類量化知識、量化數(shù)學(xué)方面，量化是將連續(xù)振幅值的無限集合映射為離散振幅值的有限數(shù)值集合。如圖2所示，量化器Q輸出L個量化值，K=1，2，3，L。也稱為重建級別或量化級別。量化器輸入信號振幅下降到和之間時，量化器輸出電平為。牙齒量化過程可以表示為：這稱為層次結(jié)構(gòu)層或判決閾值。通常稱為量化間隔。模擬信號量化分為均勻量化和非均勻量化。均勻量化的主要缺點是，無論采樣值大小如何，量化噪聲的平均平方根值

6、是固定的。因此，信號小的話，信號量化噪聲功率比也小，對弱信號的量化信噪比很難滿足給定的要求。通常，滿足信噪比要求的輸入信號范圍被定義為動態(tài)范圍，在均勻量化時，信號動態(tài)范圍受到很大限制。為了克服牙齒缺點，實際上經(jīng)常采用非均勻量化。非均勻量化根據(jù)信號的不同間隔確定量化間隔。對于信號值較小的間隔，量化間隔也較小。相反，量化間隔很大。與均勻量化相比，有兩個茄子優(yōu)秀的優(yōu)點。第一，當輸入量化器的信號具有不均勻分布的概率密度(實際上經(jīng)常)時，非均勻量化器的輸出可以獲得更高的平均信號量化噪聲功率比。其次，在非均勻量化中，噪聲功率的均方根值與信號采樣值基本成正比。因此，量化后的噪聲對大信號和小信號的影響大體相同

7、。也就是說，當小信號得到改善時，量化信噪比得到改善。實際上，非均勻量化的實際方法通常是通過壓縮均勻量化樣本值。大多數(shù)常用的壓縮機使用對數(shù)壓縮。廣泛采用的兩種對數(shù)壓縮方法是壓縮率和A壓縮率。美國(WHO)采用壓縮率，因為我國和歐洲各國都采用A壓縮率，所以PCM編碼方式也采用A壓縮率。A律壓力擴展特性是連續(xù)曲線，A值不同，擴展特性也不同，在電路上實現(xiàn)這種函數(shù)規(guī)律相當復(fù)雜。實際上，通常使用13折線(A=87.6)的壓力擴展屬性，這與A法函數(shù)規(guī)則類似。這樣基本上保持了連續(xù)壓力擴展特性曲線的優(yōu)點，便于數(shù)字電路實現(xiàn)。牙齒設(shè)計中使用的PCM編碼使用牙齒壓縮擴展特性進行編碼。圖3顯示了這些壓縮擴展特性。表1顯

8、示了行13中的值與計算值的比較。謝謝。PCM編碼，網(wǎng)絡(luò)084 2010年十月18日，模擬信號采樣，量化后時間和振幅的離散數(shù)字信號，這不適合多進制數(shù)字信號，通道傳輸。因此，牙齒多數(shù)字信號也必須轉(zhuǎn)換為適合在通道中傳輸?shù)亩M制信號。換句話說，PCM系統(tǒng)需要編碼過程。編碼，編碼是指將每個量化的信號水平值轉(zhuǎn)換為干擾較小的二進制數(shù)字代碼信號。一般代碼類型：自然二進制折疊二進制代碼灰度二進制，自然二進制代碼是一般十進制正整數(shù)的二進制表示。折疊碼的第一個表是正負極性。第二個到最后一個位表示振幅的絕對值。以格雷碼反射關(guān)系為特點。PCM編碼、語音系統(tǒng)和34位編碼使您聽得懂，但失真清晰。78位編碼，使用語音質(zhì)量比較

9、理想；因此，語音信號的編碼使用與語音樣本值相對應(yīng)的8位二進制代碼。表格：極性代碼、段落代碼、段落代碼、D1、d2d3d4、d5d6d7d8、d5d6d7d8、A法13行編碼特定編碼過程如下：D1:極性代碼樣例值脈沖0，D1=1樣例值脈沖0起始級別(單位)，每個段的步長與比率，000，001，010，011，100，101，110，110，16，32，64，128，D5D6D7D8:段然后，您可以確定線段中的平頭代碼。Iw=Ib 8樣例值Iw，D5=1；否=0 Iw=Ib (8)D5 4如果樣例值Iw，則D6=1；否=0相當于確定D7和D8。段內(nèi)部代碼用于確定樣例值的哪個段落的量化級別。附加，D

10、2表信號是否在8個段落的前4段或最后4段。D3 D4 D5表信號位于前8個量化級別(0-7)或后8個量化級別(8-15) D6 D7 D8。例如，將輸入信號樣本值設(shè)置為1270個量化單位，并使用13行特性代碼編譯相應(yīng)的8位代碼。1270，8位代碼D1D2D3D4D5D6D7D8 (1)確定極性代碼D1樣例值為正，因此D1=1 (2)確定確定段落代碼D2D3D4確定D2，權(quán)重128，1270128，D2=D3，D3因此，權(quán)重512表示由于1270 512、D3=1，輸入信號樣本值在段落7-8中。決定D4，進一步?jīng)Q定是第7段還是第8段。因此，權(quán)重為1024。12701024，D4=1表示輸入信號樣本值在第8段。因此，段落代碼為111，段內(nèi)部代碼D5D6D7D8確定D5，因此權(quán)重為1024 864=1536，由于12701536，因此D5=0。這表示信號在第8段的0-7中的量化水平。確定D6，判斷信號是0-3量化級別還是4-7量化級別，權(quán)重為1024 464=1280，由于1270 1280，D6=0指示信號是8項的0-3的量化級別。確定D7，指示信號是級別0-1還是級別2-3，權(quán)重是1024 264=1152，12701152，因此D7=1，指示信號在第8段的2-3量化值中。確定D8，信號是否在級別2或級別