模拟信号数字化.ppt

PCM编码 一 二进制码组及编码基本概念二 A律13折线码字安排三 A律13折线编码过程 PCM编码 译码一 二进制码组及编码基本概念二 A律13折线码字安排 1 幅度码 2 段落码 3 段内码三 A律13折线编码过程 1 逐次反馈型编码原理 2 本地解码 权值Ur 3 编码方法 模拟信号经抽样 量化 变为时间和幅度上都离散的量化抽样值P41 PCM编码 量化抽样值进一步变换为表示其量化电平大小的代码的过程叫做编码 多少个量化值就需要多少个代码组 与样值一一对应 编码是如何实现的呢 码型 码型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 列出各自对应的码字 代表量化级中所有可能的样值 语声信号PCM常用二进制码 自然二进制码 折叠二进码和格雷码量化阶数N 2的n次方 n个比特P41 PCM编码一 二进制码组及编码基本概念二 A律13折线码字安排 1 幅度码 2 段落码 3 段内码三 A律13折线编码过程 3 3 1非线性编码与译码 非线性编码的码字所表示的数值与输入信号的幅度成非线性关系 相当于非均匀量化编码 A律13折线是非线性编码P41 A律13折线量化时正 负总共只有 个量化级 多少段 采用二进制编码 需要多少位 需要8位折叠二进制码表示一个样值 过载电压U 2048 设第一段最小量化间隔为 则 i分别等于多少 每段的起始 截止电平分别为多少 第三段 3为例 3 2 第三段起始电平32 64 5 8 第五段起始电平128 256 请大家算算 第五段的起始电平和量化间隔分别是多少 B1 B2B3B4 B5B6B7B8 B2B3B4 表示000 111 表示样值属于哪一个大的段落 8种状态分别代表8个段落的起点电平 段落码 B5B6B7B8 段内码 表示为0000 1111 表示抽样值在折线段落内位置 16种状态代表段内16个均匀划分的小段的起点电平 B5B6B7B8 段内码是表示相对于该量化段中各码位的权值 B5的权值是8 i B6的权值是4 i B7的权值是2 i B8的权值是 i B5B6B7B8 B2B3B4 P42例 设码组8位码为11010101 则B1 1 样值为正段落码B2B3B4 101 样值第六段 起始电平256 抽样量化值US UB6 8B5 4B6 2B7 B8 i 256 8 0 1 4 0 0 1 1 16 336 设8位码组为11001011 则代表的信号抽样值量化值是多少 起始电平 量化间隔分别是多少 三个步骤 幅度码段落码段内码五段128 2568 PCM编码一 二进制码组及编码基本概念二 A律13折线码字安排 1 幅度码 2 段落码 3 段内码三 A律13折线编码过程 三 A律13折线编码过程 1 逐次反馈型编码原理 2 本地解码 权值Ur 3 编码方法极性码B1的判决段落码B2 B3和B4的判决 段内码B5 B6 B7和B8的判决 P43两大部分组成 码字判决与码字形成电路和判定值的提供电路 Ur 本地译码器码字判决与码字形成电路 极性判决 全波整流 比较码形成 本地译码 产生幅度码B2 B8的码组 P42极性判定 量化后PAM信号 直接进行极性判断极性为正 B1 1极性为负 B1 0PAM信号整流 取绝对值 展宽后进入逐次反馈型比较器 US代表信号幅度 量化后样值 Ur代表本地解码输出 作为比较的起始标准 本地比较权值 有规律自动产生 跟前一位码值有关 US Ur 比较器输出 1 US Ur 比较器输出 0 B2 B4 段落码本地比较权值Ur确定 Ur1 Ur2 Ur2 Ur3 Ur3 Ur3 Ur3 Ur1 B2的判定值Ur2 B3的判断值Ur3 B4的判断值 B2 B2 B3 B3 B3 B3 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B4 Ur1 Ur2 Ur2 Ur3 Ur3 Ur3 Ur3 Us Us Us Us Us Us Us B5 B8 Ur4 Ur5 Ur5 Ur6 Ur6 Ur6 Ur6 段内码本地比较权值Ur确定 Ur4 B5的判定值Ur5 B6的判断值Ur6 B7的判断值Ur7 B8的判断值 Ur1 Ur2 Ur3 三个步骤 Ur1 Ur2 Ur3 B1 B2 B3 B4 Ur4 Ur5 Ur6 Ur4 Ur5 B6 B5 Ur4 Ur5 Ur6 Ur7 Ur7 Ur7 Ur6 B8 B7 自己动手做做 Us 444 试编写对应8位PCM码三个步骤 11011011 例 设输入幅度x 1250 电平 求输出码组 确定极性码 因为x 0信号为正 极性码B1 1确定段落码首先确定B2 判决抽样值落在前四段 还是后四段 比较器输入的标准电流Is 128 现有输入样值 Ic 1250 Is 所以输入信号抽样值落在8个段落中的后四段5 8段 即B2 1 再确定B3 判决抽样值落在5 6段 还是7 8段 比较器输入的标准电流Is 512 输入样值 Ic 1250 Is 所以输入信号抽样值落在7 8段 即B3 1 4 1 4编码和译码 再确定B4 判决抽样值落在第7段 还是第8段 比较器输入的标准电流Is 1024 输入样值 IC 1250 IS 所以输入信号抽样值落在8段 即B4 1 段内码已知确定第8段的起始电平为1024 权值 512256128641024 512B5 256MB6 128B7 64B8 1250 Is 1024 8 8 1536 1250 B5 0 Is 1024 4 8 1280 1250 B6 0 Is 1024 2 8 1152 1250 B7 1 Is 1024 3 8 1216 1250 B8 1最终的编码为 11110011量化误差为 1250 1216 34 4 1 4编码和译码 例 假设输入样值I 969 按照A律13折线8位码 编码步骤 编码方法 练习 A律13折线编码器 n 8 一个样值为 502 试将其编成相应的码字 并求其编码误差和解码误差 PCM编码一 二进制码组及编码基本概念二 A律13折线码字安排 1 幅度码 2 段落码 3 段内码三 A律13折线编码过程 1 逐次反馈型编码原理 2 本地解码 权值Ur 3 编码方法 三个步骤 PCM的工作原理 作业611下次课上完才交 再生解码语声编码分类增量调制PCM和DM系统性能比较子带编码SBC参量编码 图3 1PCM基带传输通信系统 1 信源编码模数变换 A D 抽样 量化 编码P332 信道部分3 信源解码数模变换 D A 再生 解码 低通滤波 PCM解码 图3 12再生中继器原理框图 再生中继器将由终端设备输出的经过一段线路传输后产生了失真并叠加了干扰的数字信号 通过在再生中继器中加以均衡和再生 将信息码恢复成和发送端一样的脉冲再传送到下一站 解码将数字信号还原为模拟信号 是数 模变换 记作D A 一个码字的8位码 也可以对应还原为一个量化值 这个过程称为解码 再生中继 解码与低通滤波 解码原理P47 图3 13恒流源电阻网络解码原理框图 例 采用A律13折线编码 最小量化间隔为1个单位 当接收端收到的码组为01011011时 求译码器输出多少 段落码 确定起始电平和量化间隔段内码是表示相对于该量化段中各码位的权值 B5的权值是8 i B6的