最新数字调度通信的基本知识知识讲解

量化过程
q7
信号的实际值
m6
q6
信号的量化值
m5
m q(t)
量化误差 m (t)
q5
m (6T)
m q(6T)
m4
q4
m3
T
2T 3T
4T
5T
6T
7T
q3
m2
q2
m1
q1
{m (kT)}
量化器
{m q(kT)}
量化处理：将抽样 信号幅度范围划分 为若干互不重叠的 子区间，每个子区 t 间都用其中的一个 给定值来代表。量 化处理的器件为量 化器。
将PCM信号还原为模拟信号，要经过练得 步骤：第一步通过解码器将PCM信号还原成 与发送端一样的量化样值，也就是把PCM信 号转换成PAM信号，这个过程称为数/模转换 （D/A转换）；第二步将PCM信号通过低通 滤波器，是离散的PAM信号恢复为原有的连 续语音信号。
下图为数字传输的原理图。
编 PCM
量化
A律压缩采用的是十三折线 法
Y
1
7/8
7 6/8
5/8
6
4/8
5
4 3/8
3 2/8
2 1/8
1
11 1
1
1
1
128 64 32
16
8
4
8
斜率： 1段：16 2段：16 3段：8 4段：4 5段：2 6段：1 7段：0.5 8段：0.25
X
1
1
2
编码
所谓编码，就是用一组二进制脉冲来代表 已量化的样值脉冲，这个过程又称为模/数变 换，即A/D转换。下边是以13折线来讨论码位的 安排。码位由三部分组成。 （1）极性码0 样值脉冲有正、负之分，当 0 =”1“
比较、判断、确定：极性码----段落码-----段内码
在每个段落内部都是均匀等分为16个量 化电平；但每个段落的量化间隔大小不 同；所以总体看来是非均匀量化。
x(t) 抽 PAM 量
样
化
1、PCM传输系统
模拟语音信号在发送端经过抽样、量化和编 码以后得到了PCM信号，该信号经过传输线 路送到对端。在接收端将收到的PCM信号还 原成语音信号。
量化
非均匀量化就是非线性量化，其压、扩特性采用 的是近似于对数函数的特性。CCITT建议采用的压 缩率有两种，分别叫做A律和u律
A律的压缩系数（A）为87.6，用13折线来近似。 欧洲各国、中国的PCM设备采用这种压缩律。U律的 压缩系数（u）为255，用15折线来近似。北美各国 的PCM设备采用这种压缩律
基带信号 m1 (t) m2 (t)
同步
低通滤波器1 2m1′(t) 低通滤波器2 2m２′(t)
mn-1 (t) mn (t)
发送端
பைடு நூலகம்接收端
低通滤波器 n－1 低通滤波器 n
mn-1 ′(t) mn ′(t)
时分复用系统示意图
2、时分多路复用
从语音模拟信号转换成数字信号的 过程中可知，为确保接收端能将离散 的数字信号还原成连续的模拟信号， 抽样频率需采用8000Hz，即每隔 125μs抽样一次。因此，就PCM时分 通信而言，是把125μs时间分成许多 小段落，每一个小段落占一小段时间 间隔，将每一路信号的传输时间分配 在不同的时间间隔，以达到互相分开 的目的（每一路所占用的时间间隔称 为时隙）
量化
M个抽样值区间是等间隔划分的,称为均匀量化。 非均匀量化法的原理：非均匀量化是一种在信号动 态范围内，量化分级不均匀、量化阶距不相等的量化
M个抽样值区间也可以不均匀分，称为非均匀量化 。在均匀量化时，由于量化分级间隔是均匀的，对大 信号和小信号量化阶距相同，因而小信号时的相对误 差大，大信号的相对误差小
代表样值为负脉冲 （2）段落码 A律13折线单方向分为8段，非均匀分段，从小信号的第1 段开始到大信号的第8段为止，各段的长度不一样，段落 起始电平、量化值范围也不一样。 （3）段内电平码 每个段落内又均匀等分成16个量化级，由于非线性量化分 段每一段落长度不一样，各段落间的级差也不一样 下面是三个码位的比较、判断、确定
量化器的输为m(kT,) 输出信号为 mq (kT)
量化噪声
mq(kT)与m(kT)之间的误差称为量化误差。 对于语音、 图像等随机信号，量化误差也是随机 的,它像噪声一样影响通信质量，因此又称为量化噪 声,通常用均方误差来度量。
量化噪声形成后，在接受端是无法去掉的， 由量化误差产生的功率为量化噪声功率，通常用 Nq 表示 由mq(kT)产生的功率称为量化信号功率，用Sq表 示Sq/Nq是量化信噪功率比，它是衡量量化性能好坏 的最常用的指标
数字调度通信的基本知识
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数字调度通信的基本知识
一、模拟信号数字化的基本原理 二、时分多路通信的概念 三、数字交换的基本原理 四、区段数字调度的基础知识
模拟采用信脉将号冲模拟编的信码数号调变字制为（化PCPM，CM信号），的必方须法经过 抽样、量化、编码三个步骤
模拟信号数字化的基本原理
抽样
抽样是把时间连续的模拟信号转换成一系列时 间离散幅度连续的抽样值的过程。过程如下图
抽样定理：对于一个最高频率为Fm的模拟信号，只要 抽样频率以 fs大于或等于2 Fm 的速率进行抽样，其抽出的样值 可以完成表征原信号，因此抽样间隔时间T≤1/(2Fm)。
可以简单地概括为：抽样就是将模拟信号变为幅度连续、 时间离散化的抽样脉冲信号，即PAM信号
信 PCM
解
码
道
码
低 通
x(t)
滤
波
2、时分多路复用
在一对传输线上，传输多个话路信息，这就是 多路复用。多路复用通常有频分制（FDM）和时分 制（TDM）两种 •FDM：以频率作为分割信号的参量；采用模拟技 术，对计算机通信不太合适。 •TDM：以时间作为分割信号的参量；即信号在时 间位置上分开但它们能占用的频带是重叠的。当传 输信道所能达到的数据传输速率超过了传输信号所 需的数据传输速率时即可采用TDM；PCM通信常称 为时分多路通信如下图为时分复用系统图
f (t) o
fs(t)
f (t)
fs(t)
抽 样 器
t
oTs
P(t)
(1)
t
2Ts -Ts o Ts 2Ts t
量化
模拟信号抽样后变成在时间上离散的信号，但仍然是 模拟信号。这个抽样信号必须经过量化才成为数字信号。
抽样信号在时间上是离散的，但其幅度取值是连续的。 数字信号是用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值 。 若用n位二进制数编码表示幅值,最多能表示2n个电平,用这 些电平对抽样信号幅度做离散化处理,即量化。