最新通信原理第九章课件
《通信原理》(第3版)课件CH9

二、基本概念
◼ 信道编译码 信道编码是使不带规律性或规律性不强的原始数字信
号变为带上规律性或加强了规律性的数字信号 信道译码器则利用这些规律性来鉴别是否发生错误,
或纠正错误。
❖ 差错控制:包括信道编码在内的一切纠正错误手段。 ❖ 差错控制的工作方式
➢ 前向纠错FEC、检错重发ARQ、信息反馈IF、混合纠错HEC
a0
(2)生成矩阵;
(3)此码的全部码字;
(4)此码的最小码距
d
及纠、检错能力;
0
(5)此码的编码效率 。
三、汉明码
汉明码是一种高效率的纠单个错误的线性分组码,其最小码距 d0 = 3。
0 0 1 0
0 0 0 1
a5
a4 a3
a2
a1
=
0 0 0 0
a0
H A = 0n−k n = 7列
监督方程即为约束关系
简记为
1 0 1 1 0 0 0 H = 1 1 1 0 1 0 0
1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1
(n−k) = 7−3 = 4行
输入二进制信息{bi}
比特速率 Rb a3 , a2 , a1, a0
将 k位信息
分为一组
信道 编码器
长度为 k 的信息组
输出{bˆi }
比特速率 Rb
信道 译码器
编码输出 {di}
比特速率 Rc = Rbn / k b6 , b5 , b4 , b3 , b2 , b1, b0
长度为 n 比特的码字
k 比特信息 n − k 监督位
数字 调制器
有噪声 信道
长度为 n 比特的码字
解调输出{dˆi} 比特速率 Rc
通信原理课件

47
9.3.3 自同步法
2。从延迟解调的基带信号中滤取位同步分量
48
9.3.3 自同步法
3。延迟相乘——滤波法 将基带信号产生一个的延迟,让基 带信号和这个延迟相乘,产生归零的窄脉 冲,从窄脉冲中提取同步信号。
49
9.3.4 位同步系统的性能指标
1。相位误差
静态相差:位同步信号的平均相位和最佳取 样点的相位之间的偏差。 静态相差越小,误码率越低
37
4。网同步
在一个数字通信网中,需要把各个方向传来 的信码,按它们的不同目的进行分路、合路 和交换,为了有效地完成这些功能,必须实 现网同步。
38
9.1.2 不同传输方式的同步
同步是一种信息
1。外同步
由发送端发送专门的同步信息,接收端 把这个专门的同步信息检测出来作为同步 信息的方法,称为外同步
8
例4.5-1两级单边带调制复用系统
9
时分多路复用
在数字通信中,模拟信号 的数字传输或数字的基带 传输信号的多路传输一般 都采用时分多路复用方式 来提高系统的传输效率
10
TDM基本原理
由于单路抽样信号在时间上离散的相邻脉冲间 有很大的空隙,在空隙中插入若干路其他抽样信 号,只要各路抽样信号在时间上不重叠并能区 分开,那么一个信道就有可能同时传输多路信 号,达到多路复用的目的,称为多路时分复用 (TDM). 时分复用TDM与频分复用FDM在原理上的差别 是明显的。TDM在时域上各路信号是分割开 的,但在频域上各路信号是混叠在一起的。 FDM在频域上各路信号是分割开的,但在时域 上各路信号是混叠在一起的。 TDM信号的形成和分离都可通过数字电路实现。
16
关于设备复杂性
通信原理第九章课件
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第九章模拟信号的数字传输1.模拟信号数字化传输的系统框图模拟信号数字化传输的系统框图如图9-1所示。
A/D和D/A转换的步骤及其作用如表9-1所示。
表9-1A/D和D/A转换的步骤及其作用典型考研题1(北京科技大学2012年)简述模拟信号的数字化过程的几个步骤,为什么?答案:模拟信号的数字化的目的是将模拟信号变为二进制数字信号,其步骤是抽样、量化、编码。
通过抽样将取值和时间都连续的模拟信号变换为时间离散,取值仍连续的抽样信号;通过量化将时间离散,取值连续的PAM信号变为时间和取值均离散的量化信号,通过编码将时间和取值均离散的量变换为二进制数字信号。
4.模拟脉冲调制(PAM)模拟脉冲调制(PAM)如表9-3所示。
(图表见视频)4.脉冲编码调制(PCM)和DPCM脉冲编码调制(PCM)和DPCM如表9-4所示。
(图表见视频)典型考研题2(西安电子科技大学2000年)均匀量化PCM中,抽样速率为8KHz,当输入信号为零均值且服从均匀分布时,若编码后比特率由16Kb/s 增加到64Kb/s ,则信噪比增加多少dB 。
答案:36对于均匀量化的信号量噪比220020lg 6(),2N q q dBS S M N dB M N N ⎛⎫==== ⎪ ⎪⎝⎭其中,M是量化电平数,N是编码位数,故编码位数每增加一位,信噪比改善6dB,均匀量化出来的信号是二进制信号,传码率在数值上等于传信率,故当采样速率是8000Hz,编码后比特率由 16kb/s增加到64kb/s时,编码位数从2位增加到8位,增加了6位,故信噪比改善了36dB。
典型考研题2(西安电子科技大学2009年)在模拟信号的数字传输中,对话音信号采用13折线A率编码,设最小量化间隔为1个量化单位Δ。
(1)分析第2段和第7段的量化间隔∆∆27v和v;(2)计算压扩参数A;(3)若编码器的某个输入抽样脉冲幅度为719Δ,求这时PCM编码器输出的PCM码组。
解:(1)A率13折线的划分结果是,第一段和第二段的长度相等,均为16Δ ,从第三段开始每段长度是前一段的2倍,各段段内又均匀分成16 分,故量化间隔的规律跟各段长度的规律是一样的。
《通信原理详尽》课件

调频广播与调相广播的比较
调频广播在音质、抗干扰能力和覆盖范围等方面 表现优于调相广播,因此在现代无线电广播中占 据主导地位。
04
数字通信原理
数字信号的特性
离散性
确定性
数字信号在时间上和幅度上都是离散的, 取值一般为二进制形式(0或1)。
信息源
产生原始信息的设备,如麦克 风、键盘等。
信道
传输信号的媒介,如无线电波 、光纤等。
目的地
接收并使用信息的设备或人。
通信系统的分类
有线通信
利用物理线路进行信号传输, 如电话线、光纤等。
无线通信
利用电磁波进行信号传输,如 手机、无线路由器等。
卫星通信
利用卫星作为中继站进行信号 传输。
数字通信
利用数字信号进行传输,如数 字电视、数字电话等。
信号的特性
幅度、频率、相位等。
信号的频域分析
傅里叶变换、频谱分析等。
信道的分类与特性
信道的分类
01
有线信道与无线信道、对称信道与非对称信道等。
信道的特性
02
带宽、容量、噪声等。
信道的衰减
03
随距离、频率等因素变化的信号衰减。
信号在信道中的传
信号传输方式
调制传输、基带传输等。
信号在信道中的Biblioteka 真由于信道特性引起的信号失真。
远程控制
通过无线或有线通信技术,实现 工业设备的远程监控和操作。
物联网
将各种传感器、控制器与互联网 连接起来,实现智能化监控和管
理。
自动化生产线
利用通信技术实现生产线的自动 化控制和数据传输。
通信原理与通信技术3版第9章

图9-3 异步通信与同步通信示意图
19
第九章 数据通信与通信网
同步串行通信:
(1) 同步信息添加在每一个数据块上; (2) 数据块是一批字符或二进制位串组成的数据; (3) 分为面向字符和面向位流两种传输方式:
• 面向字符:每个数据块的头部用一个或多个同步字符SYN来表 示数据块的开始;而尾部用另一个字符ETX代表数据块的结束 。
第九章 数据通信与通信网
1
主要内容
9.1 数据通信与数据通信系统 9.2 通信网 9.3 现代通信网的支撑技术 9.4 通信网的发展历程
第九章 数据通信与通信网
2
9.1 数据通信与数据通信系统
第九章 数据通信与通信网
数据:能够由计算机或数字终端设备进行处理并以某种方式编制 成二进制码的数字、字母和符号的集合,是信息的表现形式;
(3)路由选择:灵活的路由选择技术可以帮助网络绕开发生故障 或拥塞的节点,以提供更可靠的服务质量。
(4)流量控制:流量控制是一种使目的端通信实体可以调节信源 端通信实体发出的数据流量的协议机制,可以调节数据发送的数量和 速率。
最大传输速率: 信道传输数据的速率上限叫做信道的最大传输速率,也就是信道容量。
10
第九章 数据通信与通信网
码元传输速率(波特率): 信号每秒钟变化的次数叫做波特率(Baud)。
吞吐量 : 信道在单位时间内成功传输的信息量,单位一般为比特/秒。
利用率: 利用率是吞吐量和最大数据传输速率之比。
延迟: 从发送者发送第一位数据开始,到接收者成功地收到最后一位数 据为止,所经历的时间。
图9-1 数据通信系统的组成
9
第九章 数据通信与通信网
数据通信的主要性能指标
通信原理第九章

(4) 网同步。 在获得了以上讨论的载波同步、位同步、群同步之后, 两点间的数字通信就可以有序、准确、可靠地进行了。然而, 随着数字通信的发展,尤其是计算机通信的发展,多个用户 之间的通信和数据交换,构成了数字通信网。显然,为了保 证通信网内各用户之间可靠地通信和数据交换,全网必须有 一个统一的时间标准时钟,这就是网同步的问题。
1 m ( t ) cos θ 2 1 v 6 = m ( t ) sin θ 2 v5 =
v5、v6相乘产生误差信号:
1 2 v d = m ( t ) sin 2θ 8
当m(t)为矩形脉冲的双极性数字基带信号时, 2 (t ) = 1 。 即 m 使m(t)不为矩形脉冲序列,式中的 m 2 (t ) 可以分解为直流和交流 分量。由于锁相环作为载波提取环时, 其环路滤波器的带宽设 计的很窄,只有m(t)中的直流分量可以通过,因此vd可写成
vd = K d sin 2θ
如果我们把图 9 - 3 中除环路滤波器(LF)和压控振荡器 (VCO)以外的部分看成一个等效鉴相器(PD),其输出vd正 是我们所需要的误差电压。
它通过环路滤波器滤波后去控制VCO的相位和频率,最 终使稳态相位误差减小到很小的数值,而没有剩余频差(即 频率与ωc同频)。此时VCO的输出v1=cos(ωct+θ)就是所需
一、直接法
9.2 .2信号中不包含载频分量时的 载频提取
直接法也称自同步法。这种方法是设法从接收信号中提取 同步载波。有些信号,如DSB-SC、PSK等,它们虽然本身不 直接含有载波分量,但经过某种非线性变换后,将具有载波的 谐波分量,因而可从中提取出载波分量来。下面介绍几种常用 的方法。 1. 平方变换法和平方环法 平方变换法和平方环法 此方法广泛用于建立抑制载波的双边带信号的载波同步。 设调制信号m(t)无直流分量,则抑制载波的双边带信号为
现代通信原理-第9章PPT课件

-
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
-2-
m(t)
现代通信原理 Principle of Modern Communications
(a)
T(t)
-3T -2T -T 0 T 2T 3T
(c) ms(t)
(e)
模拟信号的数字化过程:抽样
-
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
-
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
-11-
现代通信原理 Principle of Modern Communications
• 模拟带通信号的抽样定理
【模拟带通信号的抽样定理】:若模拟带通信号的频率介 于 f L 和 f H 之间,则此模拟带通信号的最小抽样频率为
第九章 模拟信号的数字化传输
• 模拟信号的抽样 • 模拟脉冲调制 • 抽样信号的量化 • 脉冲编码调制 (PCM)
-
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
-5-
现代通信原理 Principle of Modern Communications
• 模拟低通信号的抽样定理
-
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
-20-
现代通信原理 Principle of Modern Communications
ms(t)
t
m(t) ms(t) 保持 mH(t) 电路 MH(f) mH(t)
H (f)
s(t)
T
-
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
通信原理课件第9章

第9章模拟信号的数字传输
|M(f)|
f -fH fH
(f)
fs
-2/T -1/T 0 1/T 2/T
f
|Ms(f)|
fs -fH 0 fH f
8
第9章模拟信号的数字传输
因为已经假设信号m(t)的最高频率小于fH,所以若频率间隔fs 2fH,则Ms(f)中包含的每个原信号频谱M(f)之间互不重叠, 如上图所示。这样就能够从Ms(f)中用一个低通滤波器分离出 信号m(t)的频谱M(f),也就是能从抽样信号中恢复原信号。 这里,恢复原信号的条件是:
自然抽样和平顶抽样
在上述PAM调制中,得到的已调信号ms(t)的脉冲顶部和原
模拟信号波形相同。这种PAM常称为自然抽样。在实际应
用中,则常用“抽样保持电路”产生PAM信号。这种电路 的原理方框图如右:
ms(t) m(t)
Ms(f )
保持电路
H(f)
mH(t)
MH(f)
T(t)
18
第9章模拟信号的数字传输
11
第9章模拟信号的数字传输
由于原信号频谱的最低频率fL和最高频率fH之差永远等于信 号带宽B,所以当0 fL < B时,有B fH < 2B。这时n = 1,而 上式变成了fs = 2B(1 + k)。故当k从0变到1时,fs从2B变到4B, 即图中左边第一段曲线。当fL=B时,fH=2B,这时n = 2。故 当k=0时,上式变成了fs = 2B,即fs从4B跳回2B。当B fL < 2B时,有2B fH < 3B。这时,n = 2,上式变成了fs = 2B(1 + k/2),故若k从0变到1,则fs从2B变到3B,即图中左边第二段 曲线。当fL=2B时,fH=3B,这时n = 3。当k=0时,上式又 变成了fs = 2B,即fs从3B又跳回2B。依此类推。
精简版第九章循环码PPT课件

2020/9/26
通信原理II讲义
5
什么是循环码?
请注意“线性”和“循环”本身是不相干的事 情,我们对循环码的定义已经包括了线性特性。 在下页表所列的4种(3,2)码中,只有第一种符 合我们对循环码的定义。
2020/9/26
通信原理II讲义
6
信息 00 01 10 11
2020/9/26
什么是循环码?
c8=1011100
2020/9/26
通信原理II讲义
3
什么是循环码?
例如c3=(0101110)循环移一位是c8=(1011100), 再循环移一位是c7=(0111001)。
2020/9/26
通信原理II讲义
4
什么是循环码?
c3 c2
c4
c8 c7
c6 c5
c1
(a ) (7 ,3 )循 环 码 的 码 字 循 环 关 系
n 1
cx c n 1 xn 1 c n 2 xn 2 ... c 1 x c 0c ixi
i 0
2020/9/26
通信原理II讲义
12
循环性
码字 Ccn1cn2...c1c0 的循环左移1位为
C1cn2...c1c0cn1
其码多项式
c 1 x c n 2 x n 1 ...c 1 x 2 c 0 x c n 1
但g’(x)的次数小于g1(x),g2(x),与假设矛盾。
2020/9/26
通信原理II讲义
16
循环码的性质
设 gx g r 1 x r 1 g r 2 x r 2 ... g 1 x g 0
则根据循环性和线性性
fx f0 f1 x ... fn r x n rg x
通信原理PPT第9章

离散卷积、生成矩阵和码多项式,均可用来描 述卷积码的编码。其中离散卷积主要用于卷积 码的定义,生成矩阵主要用于理论分析,码多 项式用于工程最方便。
图9.5.5 编码效率为1/2,约束长度K=3的(2,1,3)卷积编码器
除了上述三种解析表达式描述方式以外,还可 以用比较形象的状态图、树图、网格图来描述 卷积码。
9.5 卷积码
• 卷积码又称连环码,它和分组码有明显的区 别。线性分组码无记忆性。卷积码则不同, 每个(n,k)码段(也称子码)n个码元不仅与 该码段内的信息元有关,而且与前面m段的 信息元有关。
返回目录
9.5.1卷积码编码
图9.5.2卷积码编码其原理图
描述这类时序网络的方法很多,它大致可分为 两大类型:解析表示法与图形表示法。在解析 法中又可分为离散卷积法、生成矩阵法、码多 项式法等;在图形表示法中也可分为状态图法、 树图法、格图法等。
通信原理课程建设教材系列
普通高等教育“九五”国家级重点教材
通信原理(合订本)
陈洁
第九章 信道编码
❖ 9.1信道编码的基本概念 ❖ 9.2线性分组码 ❖ 9.3循环码 ❖ 9.4BCH码 ❖ 9.5卷积码
❖9.6纠正突发错误码 ❖9.7交织 ❖9.8 级连码 ❖9.9Turbo码 ❖9.10高效率信道编码
反之,若差错数目大于纠错能力则无能为力。 优点:不需要反馈信道并能自动纠正差错,所
以它比较适合于实时传输系统。
反馈重传(ARQ)
发送一个码字给收端并等待从收端发挥应答信号, 若应答信号是肯定的则发送下一个码字,若应答 信号是否定的则发端重发该码字,一直到收到肯 定的应答信号为止。
优点:只需要少量的多余码元就能获得极低的输 出误码率,所以实现简单且成本低。
循环码的编码电路通信原理课件

线性分组码的编码原理
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
一般地,在 n, k 线性分组码中,设 M 是编码器的输入信息码元序列,
如果编码器的输出码字 C 表示为 C=M G
(9.3-14)
则 G 为该线性分组码 n, k 码的生成矩阵。生成矩阵G 为 k n 矩阵。容易看
《通信原理课件》
《通信原理课件》
9.4.1 循环码的码多项式
循环码可用多种方式进行描述。在代数编码理论中,通常用多项式 去描述循环码,它把码字中各码元当作是一个多项式的系数,即把一个
n 长的码字 C = cn1,cn2 ,cn3,,c1,c0 用一个次数不超过(n-1)的多
项式表示为
分组码之处在于:在分组码中,监督码元仅与本组的信息码元有 关;而在卷积码中,监督码元不仅与本组的信息码元有关,而且
也与其前 m 组的信息码元也有关,卷积码一般用 n0,k0 ,m 表示。
称 m 为编码存贮,它表示输入信息组在编码器中需存贮的单位时 间。称 m 1 N 为编码约束度,说明编码过程中互相约束的码
《通信原理课件》
监督矩阵
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
二、多项式表示
《通信原理课件》
用时延算子多项式来表示编码器中移位寄存器与模 2 加的连接关系时,称为生成多项式。如果某级寄存器与 某个模 2 加法器相连接,则生成多项式对应项的系数取 1, 无连接时取 0。图 9-6 中的生成多项式为
段个数。称 nc n0 m 1为编码约束长度,说明编码过程中互
第九章 通信原理PPT课件

2
00 1
01 0
1
00 0
011
0
折叠二进制码对小信号的抗噪性能强,大信号反之,由于语
音信号小电压出现的概率较大,所以折叠码有利于减小语音信号
的平均量化噪声。
11
9.5 脉冲编码调制
格雷二进码 表示方法:
任何相邻电平的码组只有一位码位不同,即相邻码字 的距离恒为1。
除极性码外,绝对值相等时,其幅度码相同,故又称 反射二进码。
9.5
3位编码器(均匀量化),其输入信号抽样脉冲值在-0.5和7.5之间。
现在共有3个不同的Iw值,表示量化值的二进制码有3位,即c1c2c3。它 们能够表示8个十进制数,从0至7。
量化值
c1
c2
c3
0
0
0 0.5 0
1
0
0
1
1.5
2
0
1 2.5 0
3 3.5 0
1
1
4
1
0
0
4.5
5
1 5.5 0
M=2N 在语音通信中,通常采用8位的PCM编码就能够保证满意 的通信质量。我国采用的是8位编码的A律13折线PCM 编码。
14
9.5 脉冲编码调制
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)。 特点: 编码简单、易记,而且译码可以逐比特独立进行。
9
9.5 脉冲编码调制
特点: (1)相邻码之间只有一个码字不同,这样误一位码造
通信原理(全套1162页PPT课件)

2.4 信號通過線性時不變系統
109/104
2.4 信號通過線性時不變系統
110/104
2.4 信號通過線性時不變系統
111/104
2.4 信號通過線性時不變系統
112/104
2.4 信號通過線性時不變系統
113/104
2.4 信號通過線性時不變系統
114/104
2.4 信號通過線性時不變系統
201/128
3.2 模擬角度調製
202/128
3.2 模擬角度調製
203/128
3.2 模擬角度調製
204/128
3.2 模擬角度調製
205/128
3.2 模擬角度調製
206/128
3.2 模擬角度調製
207/128
3.2 模擬角度調製
208/128
3.2 模擬角度調製
209/128
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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多练出技巧巧思出硕果第九章模拟信号的数字传输1.模拟信号数字化传输的系统框图模拟信号数字化传输的系统框图如图9-1所示。
A/D和D/A转换的步骤及其作用如表9-1所示。
表9-1A/D和D/A转换的步骤及其作用典型考研题1(北京科技大学2012年)名称作用将取值和时间都连续的模拟信号变换为时间离散,取值仍连续的抽A/D抽样(PAM),该信号仍为模拟信号将时间离散,取值连续的PAM信号变为时间和取值均离散的量化量化号为多电平数字信号,称之为数字PAM信号编码将时间和取值均离散的量化信号变换为二进制数字信号(PCM)D/A译码将数字通信系统输出的PCM信号转化成量化信号低通滤波将量化信号恢复成模拟信号意义为模拟信号数字化和时分复用奠定了理论基础低通信号m(t)的频率范围为(fL,fH),则其带宽B=fH-fL,如果满足fL<B,称之和带通信号为低通信号,否则为带通信号。
频带限制在(0,fH)赫兹内的时间连续信号m(t) ①如果不满足上述条件,将产(t)等间(Ts=1/fs生混叠失真。
低通采样定理1/2fH)抽样,则m(t)将被所得抽样函数通常限制在3400Hz,其抽样频ms(t)完全确定。
率为8000Hz。
频带限制在(fL,fH)赫兹内的带通时间连续信号m(t),带宽为B=fH-fL,则此带通信号所需的最小采样频率为带通采样定理fs=2B(1+nk)其中,n和k分别为fH/B的整数和小数部分。
简述模拟信号的数字化过程的几个步骤,为什么?答案:模拟信号的数字化的目的是将模拟信号变为二进制数字信号,其步骤是抽样、量化、编码。
通过抽样将取值和时间都连续的模拟信号变换为时间离散,取值仍连续的抽样信号;通过量化将时间离散,取值连续的PAM信号变为时间和取值均离散的量化信号,通过编码将时间和取值均离散的量变换为二进制数字信号。
4.模拟脉冲调制(PAM)模拟脉冲调制(PAM)如表9-3所示。
(图表见视频)4.脉冲编码调制(PCM)和DPCM脉冲编码调制(PCM)和DPCM如表9-4所示。
(图表见视频)典型考研题2(西安电子科技大学2000年)均匀量化PCM中,抽样速率为8KHz,当输入信号为零均值且服从均匀分布时,若编码后比特率由16Kb/s 增加到64Kb/s ,则信噪比增加多少dB 。
答案:36对于均匀量化的信号量噪比220020lg 6(),2Nq q dB S S M N dB M N N 其中,M是量化电平数,N是编码位数,故编码位数每增加一位,信噪比改善6dB,均匀量化出来的信号是二进制信号,传码率在数值上等于传信率,故当采样速率是8000Hz,编码后比特率由16kb/s增加到64kb/s时,编码位数从2位增加到8位,增加了6位,故信噪比改善了36dB。
典型考研题2(西安电子科技大学2009年)在模拟信号的数字传输中,对话音信号采用13折线A率编码,设最小量化间隔为1个量化单位Δ。
(1)分析第2段和第7段的量化间隔27v和v;(2)计算压扩参数A;(3)若编码器的某个输入抽样脉冲幅度为719Δ,求这时PCM编码器输出的PCM码组。
解:(1)A率13折线的划分结果是,第一段和第二段的长度相等,均为16Δ,从第三段开始每段长度是前一段的2倍,各段段内又均匀分成16分,故量化间隔的规律跟各段长度的规律是一样的。
由于第二段的长度是16Δ,故量化间隔为Δ;第七段长度是1024Δ,故量化间隔为32Δ。
(2)A率压扩特性曲线是101ln 1ln 1,11ln {Ax x A A Ax x A A y ,很显然,当1/A 0<x,是线性的,由于13折线的第1,2段斜率相同,故第1,2段与1/A 0<x对应,其压扩参数保持不变。
将第二段的终点坐标(1/64,1/4)代入1ln AxyA 可得A=87.6。
(3)1719>0c=1234719>128c=1719>512c=1719<1024c=0段落码为110,故该抽样值位于第六段,段落起始电平为512Δ,量化间隔为32Δ.83221210719<512+232=768c5=0719>512+232=640c6=1719>512+232+232=704c7=1719<512+232+232+232=736c=0所以,传输码组为:11100110,编码器输出电平为704Δ。
典型考研题3(西安电子科技大学2010年)已知最高频率为4KHz的模拟信号m(t)在(+1.0~-1.0伏)量化范围内服从均匀分布,若采用PCM系统对其进行抽样、均匀量化和编码。
试问:(1)若要量化信噪比大于30dB,求均匀量化器的量化间隔;(2)该PCM信号的传码率和最小传输带宽;(3)传输中产生的误码率-2eP=10,计算PCM系统输出端的平均信号噪声功率比(00S/N)。
典型考研题4(东北大学2002年)PCM和ΔM的量化噪声与哪些因素有关?用何方法可以防止或减小ΔM的过载?答案:PCM的量化噪声与量化间隔有关,ΔM的量化噪声分一般量化噪声和过载量化噪声,跟译码器的最大跟踪斜率有关。
为了防止或减小ΔM的过载,要求译码器的最大跟踪斜率满足max()s dm t f dt 典型考研题5(西安电子科技大学2007年)某简单增量调制系统输入信号mm(t)=Acost,判决器的抽样速率为sf,量化台阶为σ。
(1)画出该增量调制系统的原理框图;(2)求该增量调制系统的最大跟踪斜率K和正常编码时输入信号m(t)的幅度范围;(3)若本地译码器采用理想积分器,该增量调制系统输出信号P(t)为11-1-1-1111-11,试画出本地译码器输出信号m′(t)的波形(设初始电平为零);(4)若抽样速率fs=64kHz,采用16QAM方式传输,试求16QAM信号频谱的主瓣宽度。
解:(1)增量调制系统框图相减器判决器+检测器积分器LPF积分器(2)最大跟踪斜率max ()/s mK f dm t dt Aw 故正常编码时输入信号的幅度范围是2smf A w (3)本地译码器输出信号波形(4)增量调制输出信号传码率BsR=f=64Kbaud该信号为二进制信号,故传信率bR=64Kb/sM(t) (t)q e 0()p t 定时脉冲n(t) 0'()p t m'(t)0m (t)q n (t)'()m t则16QAM的传码率为Bb2R=R/log16=16Kbaud当占空比为1时,16QAM频谱的主瓣宽度为传码率的2倍,即BB=2R=32KHz5.时分复用(TDM)和PCM30/32路基群帧结构(1)时分复用(TDM)的原理定义:利用时间分片方式来实现在同一信道中传输多路信号的方法。
示意和原理图分别如图9-2和9-3所示(图见视频)(2)时分复用(TDM)和频分复用(TDM)的比较①TDM是按时隙来区分信号的复用方式,它复用的各路信号在频域上是重叠的,而在时间上是分开的。
②FDM是按频率来划分信道的复用方式,它复用的各路信号在时间上是重叠的,而在频域上是分开的。
③TDM中多路信号的复接和分路都是数字电路,比FDM的模拟滤波器分路简单、可靠且易于集成,成本较低。
④FDM容易受信道非线性的影响,引起路间串话,TDM不易受信道非线性影响。
(3)PCM30/32路基群帧结构①PCM30/32路基群帧结构如图9-4所示。
②传码率··BsR=flN=8000328=2048K(波特)时隙宽度32()sT =3.91s码元宽度或比特宽度()8T=0.488s(4)PCM24路基群帧结构①PCM24路基群帧结构如图9-5所示。
(图见视频)②传码率多练出技巧巧思出硕果l )()··(BsR=fN+1=8000248+1=1544K(波特)码元宽度或比特宽度10.647(s)BT R 时隙宽度8 5.18(s)T 典型考研题1(西安邮电大学2007)73在30/32路PCM数字电话系统的帧结构中,第25路随路信令的位置AF10子帧,Ts0时隙的前4比特BF10子帧,Ts16时隙的前4比特CF10子帧,Ts16时隙的后4比特DF10子帧,Ts0时隙的后4比特答案:C典型考研题2(西南交通大学2005)设单路语音信号的频率范围为300~3400Hz,对其进行抽样量化编码后变换为二进制数字序列,设抽样速率为8KHz,量化电平数为64,试求:a)输出二进制数字序列的速率;b)采用二进制不归零矩形脉冲传输时的第一零点带宽;c)采用二进制归零矩形脉冲传输时的第一零点带宽,设占空比为0.25;d)对10路这样的数字信号进行时分复用传输时,在满足无码间干扰的条件下,传输系统所需的最小带宽。
解:a)由于664=2,所以,编码位数N=6,传码率为BsR=fN=80006=48Kbaudb)二进制不归零脉冲的占空比为1,即τ/T=1。
因此,第一零点带宽就等于传码率1148B KHzT c)当/T=0.25时,第一零点带宽为14192B KHzT d)10路信号复用后的传码率8000106480B s R f lN Kbaud无码间干扰时,所需的最小带宽即奈奎斯特带宽2402BN R f KHz。