模拟信号数字化PPT课件
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256 ▪ 抽样量化值US=UB6+(8B5+4B6+2B7+B8) △i ▪ =256+(8*0+1*4+0*0+1*1)*16 =336
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▪ 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 128-256 8
▪ 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。
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
过载电压 U=2048 △
▪ △3=2 △ 第三段起始电平 32 △ --64 △
B2
Ur2
B3
Ur3
B4
Ur7 Ur5 Ur6 Ur4
Ur4
Ur4
B5
Ur5
Ur5
B6
Ur6
Ur6
B7
Ur7
Ur7
B8
▪ 自己动手做做: ▪ Us=+444,试编写对应8位PCM码 ▪ 三个步骤：
4.1.4 编码和译码
编码的实现：
例：设输入幅度x=+1250△电平，求输出码组？
1. 确定极性码：因为x>0信号为正,极性码B1=1
B3
B4
Ur3
B4
B3
Ur2
Us
B4
B2
Us
Ur3
B4
Us
B3 B4
段内码本地比较权值Ur确定
B5--B8
Ur5
Ur4
Ur5
Ur6
Ur6
Ur6
Ur6
▪ Ur4:B5的判定值 ▪ Ur5:B6的判断值 ▪ Ur6:B7的判断值 ▪ Ur7:B8的判断值
三个步骤：
Ur1 Ur3 Ur2
B1
Ur1
▪
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 ▪ 段内码B5，B6，B7和B8的判决
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”
段落码本地比较权值Ur确定
B2 B4
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
B4
Ur3
B3
Us
Ur2
B4
B2
Us
B4
Ur3
Ur1 Us
Us
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=0
▪ PAM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
4.1.4 编码和译码
编码的实现：
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；
3. 段内码 已知确定第8段的起始电平为1024△ ， 权值：512 256 128 64 1024+512B5+256MB6+128B7+64B81250
2. 确定段落码
1) 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；
2) 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；
▪
(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）。
请大家算算： 第五段的起始电平和量化间隔分别是多少△？
△5=8 △ 第五段起始电平128 △--256 △
B1
B2B3B4 B5B6B7B8
段落码 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
B2B3B4
段内码： 表示为0 000～1 111，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
B5
B6
B7
B8
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
B2B3B4
B5B6B7B8
▪ 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
最终的编码为：1||||1IIII1ssss||||1====01111000001222214444△△△△量++++8423化××××误△△△△差8888====为11115212：385160261△△△△25>><<01111△222255550000-△△△△1216△BBBB=5678====300114△
▪ 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。
▪
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
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▪ 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 128-256 8
▪ 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。
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
过载电压 U=2048 △
▪ △3=2 △ 第三段起始电平 32 △ --64 △
B2
Ur2
B3
Ur3
B4
Ur7 Ur5 Ur6 Ur4
Ur4
Ur4
B5
Ur5
Ur5
B6
Ur6
Ur6
B7
Ur7
Ur7
B8
▪ 自己动手做做: ▪ Us=+444,试编写对应8位PCM码 ▪ 三个步骤：
4.1.4 编码和译码
编码的实现：
例：设输入幅度x=+1250△电平，求输出码组？
1. 确定极性码：因为x>0信号为正,极性码B1=1
B3
B4
Ur3
B4
B3
Ur2
Us
B4
B2
Us
Ur3
B4
Us
B3 B4
段内码本地比较权值Ur确定
B5--B8
Ur5
Ur4
Ur5
Ur6
Ur6
Ur6
Ur6
▪ Ur4:B5的判定值 ▪ Ur5:B6的判断值 ▪ Ur6:B7的判断值 ▪ Ur7:B8的判断值
三个步骤：
Ur1 Ur3 Ur2
B1
Ur1
▪
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 ▪ 段内码B5，B6，B7和B8的判决
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”
段落码本地比较权值Ur确定
B2 B4
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
B4
Ur3
B3
Us
Ur2
B4
B2
Us
B4
Ur3
Ur1 Us
Us
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=0
▪ PAM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
4.1.4 编码和译码
编码的实现：
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；
3. 段内码 已知确定第8段的起始电平为1024△ ， 权值：512 256 128 64 1024+512B5+256MB6+128B7+64B81250
2. 确定段落码
1) 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；
2) 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；
▪
(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）。
请大家算算： 第五段的起始电平和量化间隔分别是多少△？
△5=8 △ 第五段起始电平128 △--256 △
B1
B2B3B4 B5B6B7B8
段落码 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
B2B3B4
段内码： 表示为0 000～1 111，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
B5
B6
B7
B8
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
B2B3B4
B5B6B7B8
▪ 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
最终的编码为：1||||1IIII1ssss||||1====01111000001222214444△△△△量++++8423化××××误△△△△差8888====为11115212：385160261△△△△25>><<01111△222255550000-△△△△1216△BBBB=5678====300114△
▪ 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。
▪
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