通信原理第6章-2
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PCM编码 编码
♦ 常用的PCM二进制编码有三种： ♦ 自然二进制码组NBC
– 十进制正整数的二进制 ♦ 折叠二进制码组FBC – 第一位表示正负号,第二位及其后表示幅值,相对 于零电平对称折叠。 ♦ 格雷二进制码组RBC – 任何相邻电平的码组均只有一位不同 ♦ 当信道传输中有误码时,折叠码产生的失真误差功 率最小：第一位码发生错误,NBC解码后,幅值误差 为最大幅值的一半,电话中能听到清晰的“喀嚓” 声,小信号尤为明显,而FBC要小得多,应用最多。
8 7 6 5 4 3 2 1
1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 1 0 1 0
1024 512 256 128 64 32 16 0
64 32 16 8 4 2 1 1
512 256 128 256 128 128 64 32 16 8 8 64 32 16 8 4 4 64 32 16 8 4 2 2
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编码原理
位时钟 脉冲D1
抽样值 PAM 将双极性信号变 成单极性信号 整流 保持 正时为“1”，负时为“0” 极性判决
位时钟脉冲
D2 D3 ... D8 IS Iw
B1 B3 ... B11
C1
比较判决
C2 C3 ... C8
4
均匀量化
♦ 均匀量化的主要缺点： 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。 –当输入信号m(t)很小时,信号与量化噪声功率 比也很小,其信噪比则达不到给定要求。
♦ 实际应用中经常采用的则是非均匀量化 非均匀量化。 非均匀量化
5
非均匀量化
♦ 突出的优点 突出的优点有：
第6章
模拟信号的数字传输
6.3 模拟信号的量化
♦ 量化噪声(量化误差) ♦ 量化误差 eq=m－mq
–在量化区|eq |≤Δ/2 –在过载区|eq |＞Δ/2 ♦ 无论量化间隔多么小,量化总是存在误差的,其影 响等效于噪声,亦称为量化噪声 ♦ 虽然量化间隔小、量化级数多可以减少量化误差, 但同时增加了数码率,提高了编码设备的复杂程度, 且需要较宽的传输信道。 ♦ 语音信号的抽样速率为8kHz,每个样值8位编码,每 路语音PCM编码后的数码率为8×8=64 kbit/s,每 个样值11位编码的数码率为88 kbit/s。
-1 0 1/A 1
y
1 A=87.6
A=1
x
♦ x大,y~x呈对数 ♦ x小,y~x呈线性
-1
13
数字压扩方法
♦ 早期的A律和μ律压缩特性是用非线性模拟电路实
现的(二极管的非线性特性),稳定性和一致性很差 ♦ 后来采用折线代替匀滑曲线,可用数字技术实现,又 实现了大规模集成化,质量及可靠性得到了保证。 ♦ A律采用13折线近似 13折线 13折线 –主要用于英法德等欧洲各国的PCM 30/32路基群 中,我国的PCM30/32路基群也采用A律13折线 ♦ μ律采用15折线 15折线 15折线近似 –主要用于美国、加拿大和日本等国的PCM 24路 基群中。
20
A律13折线编码 律 折线编码
y
1 7/8 6/8 5/8 4/8 4 3/8 2/8
∆ = ∆1 = ∆2 =
码位安排 极性码 C1 幅度码 段落码 段内码 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
8 7 6 5 3 2 1
1/8 1/4 1/16 1/32 1/64 1/128 1/2
正为1 8 个非均 每段内16个 负为0 匀量化段 均匀量化级 各 段 包 含 最 小 量 化 级 ∆ 的 个 数 段 号 1 2 3 4 5 6 7 8 个数 16 16 32 64 128 256 512 1024
µ=0 100 30 200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.2
0.4
0.6
0.8
x
y
11
压缩特性
扩张特性
µ律压扩 律压扩
♦ 图画出了参数µ为某一取值
的压缩特性。 ♦ 虽然它的纵坐标是均匀分 级的,但由于压缩的结果, 反映到输入信号x就成为非 均匀量化了 –信号小时量化间隔∆x小 –信号大时量化间隔∆x大 ♦ 在均匀量化中,量化间隔却 是固定不变的。
9
非均匀量化
非均匀量化 x y
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
压缩
y
均匀量化
y
10
编码
x
9 8 7 6 5 4 3 2 1
信道
解码
y
扩张
x
8
x
5
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5
x
t
y
10
t
t
压缩特性曲线
8
t
扩张特性曲线
10
非均匀量化— µ律压扩 非均匀量化— 律压扩
♦ 非均匀量化 –是依据信号的不同区间来确定量化间隔。 –信号小的区间量化间隔小,信号大的区间选取的 量化间隔大。 –当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度 时,非均匀量化器的输出可以得到较高的平均信 号量化噪声功率比； –非均匀量化时,量化噪声功率的均方根值基本上 与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大小信号 的影响大致相同,改善了小信号的量化信噪比
18
表 6 – 4 常用二进制码型
样值脉冲极性 格雷二进制 1000 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 0100 0101 0111 0110 0010 0011 0001 0000 自然二进码 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 折叠二进码 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 量化级序号 15 14 13 12 11 10 9 对称折叠 8 7 6 5 4 3 2 1 19 0
正极性部分
相邻码字的 码距恒为1
负极性部分
PCM编码 编码
♦ 在13折线编码中,普遍采用8位二进制码,对应有M=
28=256个量化级,即正负输入范围各有128个量化级 ♦ 这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量 化级,由于每个段落长度不均匀,因此正或负输入的8 个段落被划分成8×16= 128个不均匀的量化级。 ♦ 按折叠二进码的码型，这8位码的安排如下： 8 极性码 段落码 段内码 C1 C2C3C4 C5C6C7C8 ♦ 最小量化间隔 1 1 ∆= = 16×128 2048
2
量化信噪比
♦ 量化噪声功率Nq
Nq = E（m− mq）] = ∫ （x − mq 2 f（x） [ ） dx
2 −∞
2 = ∑∫ （x − qi）f (x)dx mi M i=1 M mi−1
∞
= ∑ pi ∫ (x − qi )2 dx
mi i=1 mi−1
2 ∆ M ∆2 = ∑pi∆ = 12 i=1 12
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1/8
1 ÷16 128 1 = 2048
1 1 ∆8 = ÷16 = 2 32 = 64∆
1
x
每一量化段均匀分为16等分
表6-7 13折线幅度码极其对应电平 13折线幅度码极其对应电平
量化段 序号 电平范围∆ 1024~2048 512~1024 段落码 C2 C3 C4 段落起始 量化间隔 电平Isi (∆) ∆i(∆) 段内码对应权值/ ∆ C5 C6 C7 C8
64 32 16 8 4 2 1 1
22
256~512 128~256 64~128 32~64 16~32 0~16
非线性编码
♦ 假设以非均匀量化时的最小量化间隔∆=1/2048作
为均匀量化的量化间隔,那么从13折线的第一段到 第八段的各段所包含的均匀量化级数分别为16、 16、32、64、128、256、512、1024,总共有2048 个均匀量化级,而非均匀量化只有128个量化级。 ♦ 按二进制编码位数N与量化级数M的关系M= 2N ， – 均匀量化需要编11位码， – 非均匀量化只要编7位码。 ♦ 通常按非均匀量化特性的编码称为非线性编码； 按均匀量化特性的编码称为线性编码。 ♦ 在保证小信号时的量化间隔相同的条件下,7位非 线性编码与11位线性编码等效.由于非线性编码的 码位数减少,因此设备简化,所需传输系统带宽减小
6
非均匀量化
uo
10 9 8 7 6 非均匀量化特性曲线 5 4 3 2 1 0
量化间隔不相等的量化称为非均匀量化 量化间隔不相等的量化称为非均匀量化
3∆ 6∆
8∆ 9∆
10∆
ui
e(ui)
量化误差
ui
7
非均匀量化
uo 非均匀量化特性曲线 ui 量化特性具有 奇对称性
e(ui)
量化误差
ui
8
非均匀量化
♦ 非均匀量化的实际实现方法：
–通常采用将抽样值通过压缩 压缩再进行均匀量化 均匀量化。 压缩 均匀量化 ♦ 压缩 –用一个非线性变换电路将输入x变换成另一变量y y = f(x) ♦ 非均匀量化实际上对压缩后的变量y进行均匀量化。 ♦ 通常使用的压缩器,一般是对数式压缩,即 y = ln x。 ♦ 广泛采用两种对数压缩律是 – µ律压扩 律压扩 – A律压扩 律压扩
y 1 ∆y
∆x
0
xi
1
12
非均匀量化—A律压扩 非均匀量化— 律
♦ A律压缩就是压缩器的压缩特性 压缩特性为： 压缩特性
1 Ax 1+ l A 0 < x ≤ A n y = n 1 1+ l Ax ≤ x ≤1 1+ l A n A
– y:归一化的压缩器输出电压， – x:归一化的压缩器输入电压， – A:压扩参数,表示压缩程度
Δ越小,量化噪声 越小, 越小; 功率Nq越小; 固定, Δ固定, Nq与信号 电平的大小无关
1 1 pi = = 2d ∆M
3
量化信噪比
♦ 量化器的输出信号功率为
S = E[(m) ] = ∫ x2 f (x)dx
2 a
b
♦ 量化信噪比 –定义为量化器输出信号功率与量化噪声功率之比
S E[m2 ] = Nq E[(m − mq )2 ]
A=87.6与13折线压缩特性比较 A=87.6与13折线压缩特性比较 2 1 8 1 128 1 128
1/8
2/8
2 1 8
1 60.6 1 64
1/8 1/4 1 1/16 30.6 1/32 1/64 1 1/128
3 8
4 8 1 15.4 1 16
1/2
5 8
6 8 1 3.4 1 4
7 8
♦ 由表6-2,13折线各段落的分
y＝
1 1＋lnA
界点与A=87.6曲线十分逼近, 并且两特性起始段的斜率均 为16,即13折线非常逼近A= 87.6的对数压缩特性。
0
1 x1＝ A 大信号区域 小信 号区域
1
x
(b)
16
编码和译码
♦ 编码 –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,其逆过程称为解码或译码。 ♦ 二进制码具有抗干扰能力强,易于产生等优点 ♦ PCM中一般采用二进制码。 ♦ 对于M个量化电平,可以用N位二进制码来表示， M= 2N ,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。
1
1
x
1 7.8 1 8
1 1.98 1 2
1 1
15
32
A律13折线 律 折线
y A Ax ： A律 = x= 1+ ln A x 1+ ln A y 1/ 8 折 ：= 线 =16 x 1/128 A 当 =16 1+ ln A 解 A = 87.6 得
y 1 Ⅱ y＝ Ax 1＋ lnA a y1 Ⅰ y1＝ 1＋lnAx 1＋lnA b
♦ µ律压缩就是压缩器的压缩特性为：
l (1+ µx) n y= l (1+ µ) n
其 ,0 ≤ x ≤ 1 中
y:归一化的压缩器输出电压,x:归一化的压缩器输入电压 y x
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 200 30 100 µ=0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 1.0
14
A律13折线 律 折线
y 各段斜率
1 7/8 6/8 5/8 4/8 4 3/8 3 5 6 7 8
段 斜 号 率 1 16 2 16 3 8 4 4 5 2 6x 1y 7 1/2 A=87.6关 按A=87.6关 系求得x 8 系求得x 1/4
按13折线关 13折线关 系求得x 系求得x
A=87.6时的A A=87.6时的A律压缩特性 时的
c8极性判决极性判决整流整流保持保持比较判决比较判决711变换711变换11位线性解码网络11位线性解码网络iw位时钟脉冲d2d3d8c2c3c8b1b3b11本地译码器位时钟脉冲d1抽样值pampcm码流逐次反馈型编码器c124段落码基准电流i结构1285123210242566416段落1段落2段落7段落8段落5段落6段落3段落4分段序号段落码c2c3c4各段起始电平段内码c5c6c7c8分段序号段落码c2c3c4各段起始电平段内码c5c6c7c812864321625612864321632165122561286432643216102451225612864段内码基准电流i结构i为段落起始电流为段内量化间i8i4i14i10i11i9i7i5i15i13i6i2量化级16量化级15量化级14量化级13量化级12量化级11量化级10量化级9量化级8量化级7量化级6量化级5量化级4量化级3量化级2量化级1a率13折线编码分段表251260为一个量化单位采用逐次比较型编码器按a律13折线编成8位码c处于第8段起始电平为10241260为一个量化单位采用逐次比较型编码器按a律13折线编成8位码c处于第8段起始电平为102426确定段内码c段的16个量化间隔均为10243641216确定段内码c段的16个量化间隔均为1024364121627第4次比较i在前8小段第5次比较i在前4小段第6次比较i小于第8大段的量化级64第4次比较i在前8小段第5次比较i在前4小段第6次比较i小于第8大段的量化级6428非线性码线性码c2c3c4c5c6c7c8b1b2b3b4b5b6b7b8b9b10b11b12712变换关系表102451225612864321612b1b12代表的数值29例
PCM编码 编码
♦ 常用的PCM二进制编码有三种： ♦ 自然二进制码组NBC
– 十进制正整数的二进制 ♦ 折叠二进制码组FBC – 第一位表示正负号,第二位及其后表示幅值,相对 于零电平对称折叠。 ♦ 格雷二进制码组RBC – 任何相邻电平的码组均只有一位不同 ♦ 当信道传输中有误码时,折叠码产生的失真误差功 率最小：第一位码发生错误,NBC解码后,幅值误差 为最大幅值的一半,电话中能听到清晰的“喀嚓” 声,小信号尤为明显,而FBC要小得多,应用最多。
8 7 6 5 4 3 2 1
1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 1 0 1 0
1024 512 256 128 64 32 16 0
64 32 16 8 4 2 1 1
512 256 128 256 128 128 64 32 16 8 8 64 32 16 8 4 4 64 32 16 8 4 2 2
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编码原理
位时钟 脉冲D1
抽样值 PAM 将双极性信号变 成单极性信号 整流 保持 正时为“1”，负时为“0” 极性判决
位时钟脉冲
D2 D3 ... D8 IS Iw
B1 B3 ... B11
C1
比较判决
C2 C3 ... C8
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均匀量化
♦ 均匀量化的主要缺点： 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。 –当输入信号m(t)很小时,信号与量化噪声功率 比也很小,其信噪比则达不到给定要求。
♦ 实际应用中经常采用的则是非均匀量化 非均匀量化。 非均匀量化
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非均匀量化
♦ 突出的优点 突出的优点有：
第6章
模拟信号的数字传输
6.3 模拟信号的量化
♦ 量化噪声(量化误差) ♦ 量化误差 eq=m－mq
–在量化区|eq |≤Δ/2 –在过载区|eq |＞Δ/2 ♦ 无论量化间隔多么小,量化总是存在误差的,其影 响等效于噪声,亦称为量化噪声 ♦ 虽然量化间隔小、量化级数多可以减少量化误差, 但同时增加了数码率,提高了编码设备的复杂程度, 且需要较宽的传输信道。 ♦ 语音信号的抽样速率为8kHz,每个样值8位编码,每 路语音PCM编码后的数码率为8×8=64 kbit/s,每 个样值11位编码的数码率为88 kbit/s。
-1 0 1/A 1
y
1 A=87.6
A=1
x
♦ x大,y~x呈对数 ♦ x小,y~x呈线性
-1
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数字压扩方法
♦ 早期的A律和μ律压缩特性是用非线性模拟电路实
现的(二极管的非线性特性),稳定性和一致性很差 ♦ 后来采用折线代替匀滑曲线,可用数字技术实现,又 实现了大规模集成化,质量及可靠性得到了保证。 ♦ A律采用13折线近似 13折线 13折线 –主要用于英法德等欧洲各国的PCM 30/32路基群 中,我国的PCM30/32路基群也采用A律13折线 ♦ μ律采用15折线 15折线 15折线近似 –主要用于美国、加拿大和日本等国的PCM 24路 基群中。
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A律13折线编码 律 折线编码
y
1 7/8 6/8 5/8 4/8 4 3/8 2/8
∆ = ∆1 = ∆2 =
码位安排 极性码 C1 幅度码 段落码 段内码 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
8 7 6 5 3 2 1
1/8 1/4 1/16 1/32 1/64 1/128 1/2
正为1 8 个非均 每段内16个 负为0 匀量化段 均匀量化级 各 段 包 含 最 小 量 化 级 ∆ 的 个 数 段 号 1 2 3 4 5 6 7 8 个数 16 16 32 64 128 256 512 1024
µ=0 100 30 200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.2
0.4
0.6
0.8
x
y
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压缩特性
扩张特性
µ律压扩 律压扩
♦ 图画出了参数µ为某一取值
的压缩特性。 ♦ 虽然它的纵坐标是均匀分 级的,但由于压缩的结果, 反映到输入信号x就成为非 均匀量化了 –信号小时量化间隔∆x小 –信号大时量化间隔∆x大 ♦ 在均匀量化中,量化间隔却 是固定不变的。
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非均匀量化
非均匀量化 x y
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
压缩
y
均匀量化
y
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编码
x
9 8 7 6 5 4 3 2 1
信道
解码
y
扩张
x
8
x
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1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5
x
t
y
10
t
t
压缩特性曲线
8
t
扩张特性曲线
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非均匀量化— µ律压扩 非均匀量化— 律压扩
♦ 非均匀量化 –是依据信号的不同区间来确定量化间隔。 –信号小的区间量化间隔小,信号大的区间选取的 量化间隔大。 –当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度 时,非均匀量化器的输出可以得到较高的平均信 号量化噪声功率比； –非均匀量化时,量化噪声功率的均方根值基本上 与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大小信号 的影响大致相同,改善了小信号的量化信噪比
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表 6 – 4 常用二进制码型
样值脉冲极性 格雷二进制 1000 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 0100 0101 0111 0110 0010 0011 0001 0000 自然二进码 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 折叠二进码 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 量化级序号 15 14 13 12 11 10 9 对称折叠 8 7 6 5 4 3 2 1 19 0
正极性部分
相邻码字的 码距恒为1
负极性部分
PCM编码 编码
♦ 在13折线编码中,普遍采用8位二进制码,对应有M=
28=256个量化级,即正负输入范围各有128个量化级 ♦ 这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量 化级,由于每个段落长度不均匀,因此正或负输入的8 个段落被划分成8×16= 128个不均匀的量化级。 ♦ 按折叠二进码的码型，这8位码的安排如下： 8 极性码 段落码 段内码 C1 C2C3C4 C5C6C7C8 ♦ 最小量化间隔 1 1 ∆= = 16×128 2048
2
量化信噪比
♦ 量化噪声功率Nq
Nq = E（m− mq）] = ∫ （x − mq 2 f（x） [ ） dx
2 −∞
2 = ∑∫ （x − qi）f (x)dx mi M i=1 M mi−1
∞
= ∑ pi ∫ (x − qi )2 dx
mi i=1 mi−1
2 ∆ M ∆2 = ∑pi∆ = 12 i=1 12
21
1/8
1 ÷16 128 1 = 2048
1 1 ∆8 = ÷16 = 2 32 = 64∆
1
x
每一量化段均匀分为16等分
表6-7 13折线幅度码极其对应电平 13折线幅度码极其对应电平
量化段 序号 电平范围∆ 1024~2048 512~1024 段落码 C2 C3 C4 段落起始 量化间隔 电平Isi (∆) ∆i(∆) 段内码对应权值/ ∆ C5 C6 C7 C8
64 32 16 8 4 2 1 1
22
256~512 128~256 64~128 32~64 16~32 0~16
非线性编码
♦ 假设以非均匀量化时的最小量化间隔∆=1/2048作
为均匀量化的量化间隔,那么从13折线的第一段到 第八段的各段所包含的均匀量化级数分别为16、 16、32、64、128、256、512、1024,总共有2048 个均匀量化级,而非均匀量化只有128个量化级。 ♦ 按二进制编码位数N与量化级数M的关系M= 2N ， – 均匀量化需要编11位码， – 非均匀量化只要编7位码。 ♦ 通常按非均匀量化特性的编码称为非线性编码； 按均匀量化特性的编码称为线性编码。 ♦ 在保证小信号时的量化间隔相同的条件下,7位非 线性编码与11位线性编码等效.由于非线性编码的 码位数减少,因此设备简化,所需传输系统带宽减小
6
非均匀量化
uo
10 9 8 7 6 非均匀量化特性曲线 5 4 3 2 1 0
量化间隔不相等的量化称为非均匀量化 量化间隔不相等的量化称为非均匀量化
3∆ 6∆
8∆ 9∆
10∆
ui
e(ui)
量化误差
ui
7
非均匀量化
uo 非均匀量化特性曲线 ui 量化特性具有 奇对称性
e(ui)
量化误差
ui
8
非均匀量化
♦ 非均匀量化的实际实现方法：
–通常采用将抽样值通过压缩 压缩再进行均匀量化 均匀量化。 压缩 均匀量化 ♦ 压缩 –用一个非线性变换电路将输入x变换成另一变量y y = f(x) ♦ 非均匀量化实际上对压缩后的变量y进行均匀量化。 ♦ 通常使用的压缩器,一般是对数式压缩,即 y = ln x。 ♦ 广泛采用两种对数压缩律是 – µ律压扩 律压扩 – A律压扩 律压扩
y 1 ∆y
∆x
0
xi
1
12
非均匀量化—A律压扩 非均匀量化— 律
♦ A律压缩就是压缩器的压缩特性 压缩特性为： 压缩特性
1 Ax 1+ l A 0 < x ≤ A n y = n 1 1+ l Ax ≤ x ≤1 1+ l A n A
– y:归一化的压缩器输出电压， – x:归一化的压缩器输入电压， – A:压扩参数,表示压缩程度
Δ越小,量化噪声 越小, 越小; 功率Nq越小; 固定, Δ固定, Nq与信号 电平的大小无关
1 1 pi = = 2d ∆M
3
量化信噪比
♦ 量化器的输出信号功率为
S = E[(m) ] = ∫ x2 f (x)dx
2 a
b
♦ 量化信噪比 –定义为量化器输出信号功率与量化噪声功率之比
S E[m2 ] = Nq E[(m − mq )2 ]
A=87.6与13折线压缩特性比较 A=87.6与13折线压缩特性比较 2 1 8 1 128 1 128
1/8
2/8
2 1 8
1 60.6 1 64
1/8 1/4 1 1/16 30.6 1/32 1/64 1 1/128
3 8
4 8 1 15.4 1 16
1/2
5 8
6 8 1 3.4 1 4
7 8
♦ 由表6-2,13折线各段落的分
y＝
1 1＋lnA
界点与A=87.6曲线十分逼近, 并且两特性起始段的斜率均 为16,即13折线非常逼近A= 87.6的对数压缩特性。
0
1 x1＝ A 大信号区域 小信 号区域
1
x
(b)
16
编码和译码
♦ 编码 –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,其逆过程称为解码或译码。 ♦ 二进制码具有抗干扰能力强,易于产生等优点 ♦ PCM中一般采用二进制码。 ♦ 对于M个量化电平,可以用N位二进制码来表示， M= 2N ,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。
1
1
x
1 7.8 1 8
1 1.98 1 2
1 1
15
32
A律13折线 律 折线
y A Ax ： A律 = x= 1+ ln A x 1+ ln A y 1/ 8 折 ：= 线 =16 x 1/128 A 当 =16 1+ ln A 解 A = 87.6 得
y 1 Ⅱ y＝ Ax 1＋ lnA a y1 Ⅰ y1＝ 1＋lnAx 1＋lnA b
♦ µ律压缩就是压缩器的压缩特性为：
l (1+ µx) n y= l (1+ µ) n
其 ,0 ≤ x ≤ 1 中
y:归一化的压缩器输出电压,x:归一化的压缩器输入电压 y x
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 200 30 100 µ=0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 1.0
14
A律13折线 律 折线
y 各段斜率
1 7/8 6/8 5/8 4/8 4 3/8 3 5 6 7 8
段 斜 号 率 1 16 2 16 3 8 4 4 5 2 6x 1y 7 1/2 A=87.6关 按A=87.6关 系求得x 8 系求得x 1/4
按13折线关 13折线关 系求得x 系求得x
A=87.6时的A A=87.6时的A律压缩特性 时的
c8极性判决极性判决整流整流保持保持比较判决比较判决711变换711变换11位线性解码网络11位线性解码网络iw位时钟脉冲d2d3d8c2c3c8b1b3b11本地译码器位时钟脉冲d1抽样值pampcm码流逐次反馈型编码器c124段落码基准电流i结构1285123210242566416段落1段落2段落7段落8段落5段落6段落3段落4分段序号段落码c2c3c4各段起始电平段内码c5c6c7c8分段序号段落码c2c3c4各段起始电平段内码c5c6c7c812864321625612864321632165122561286432643216102451225612864段内码基准电流i结构i为段落起始电流为段内量化间i8i4i14i10i11i9i7i5i15i13i6i2量化级16量化级15量化级14量化级13量化级12量化级11量化级10量化级9量化级8量化级7量化级6量化级5量化级4量化级3量化级2量化级1a率13折线编码分段表251260为一个量化单位采用逐次比较型编码器按a律13折线编成8位码c处于第8段起始电平为10241260为一个量化单位采用逐次比较型编码器按a律13折线编成8位码c处于第8段起始电平为102426确定段内码c段的16个量化间隔均为10243641216确定段内码c段的16个量化间隔均为1024364121627第4次比较i在前8小段第5次比较i在前4小段第6次比较i小于第8大段的量化级64第4次比较i在前8小段第5次比较i在前4小段第6次比较i小于第8大段的量化级6428非线性码线性码c2c3c4c5c6c7c8b1b2b3b4b5b6b7b8b9b10b11b12712变换关系表102451225612864321612b1b12代表的数值29例