通信原理折线PM量化编码解码
801 通信原理
801通信原理相关的基本原理通信是信息传递的过程,而通信原理是指在信息传递过程中所涉及到的一系列基本原理和技术。
801通信原理是指在中国国内用于军事通信系统的一种数字化通信标准,其基本原理涉及到数字化、分组交换、调制解调等方面。
本文将详细解释与801通信原理相关的基本原理。
一、数字化数字化是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在模拟通信系统中,声音、图像等信息都是以连续变化的模拟信号形式存在,而数字化则将这些模拟信号转换为离散的数字信号。
通过采样、量化和编码三个步骤可以实现数字化。
1.采样:采样是指对模拟信号进行定时取样,将连续变化的模拟信号转换为离散的抽样点。
采样频率越高,抽样点越多,可以更准确地还原出原始模拟信号。
2.量化:量化是指将抽样点按照一定精度进行离散化处理。
通过量化可以将连续变化的抽样点转换为离散级别,从而使得数字信号可以用有限的比特表示。
3.编码:编码是指将量化后的离散信号转换为二进制码。
常用的编码方式有脉冲编码调制(PCM)和差分编码调制(DMC)等。
数字化的好处是可以提高信号的抗干扰能力和传输效率,同时也便于数字信号的处理和存储。
二、分组交换分组交换是指将数据划分为一定大小的数据包进行传输。
在传统电路交换中,通信双方需要占用一条独立的物理通路进行通信,而在分组交换中,数据被划分为一系列数据包,并通过共享网络进行传输。
1.数据包:数据包是指将用户数据加上一些控制信息形成的一个完整单位。
它由首部和有效载荷组成,首部包含了控制信息,有效载荷则是用户要传输的实际数据。
2.分组交换网络:分组交换网络是指用于连接发送方和接收方,并用于传输数据包的网络。
常见的分组交换网络有电路交换网、报文交换网和分组交换网等。
3.分组交换过程:在发送端,将用户数据划分为一系列大小相同或不同的数据包,并添加首部信息。
这些数据包被依次发送到分组交换网络中。
在网络中,数据包根据目的地址进行转发,经过一系列的路由器或交换机,最终到达接收端。
PCM编码和解码
图6 13折线近似的PCM解码器测试模型和仿真结果
二、设计与仿真
图7 13折线近似的PCM解码器测试模型和仿真结果2
二、设计与仿真
3、PCM串行传输模型
PCM编码输出经过并串转换后得到二进制码流送入二进 制对称信道。 在解码端信道输出的码流经过串并转换后送入 PCM解码,之后输出解码结果并显示波形。模型中没有对 PCM解码结果作低通滤波处理,但实际系统中PCM解码输出 总是经过低通滤波后送入扬声器的。 仿真采样率必须是仿真模型中最高信号速率的整数倍, 这里模型中信道传输速率最高,为64kbps,故设置仿真步进 为1=64000 秒。信道错误比特率设为0.01,以观察信道误码 对PCM传输的影响。仿真结果波形如图所示,传输信号为 200Hz正弦波,解码输出存在延迟。
二、设计与仿真
图8 PCM串行传输模型
二、设计与仿真
仿真结果如下:
图9 上为解码输出,下为原信号
二、设计与仿真
图10 上为误码,下为PCM
二、设计与仿真
信道错误比特率设为0.09,以观察信道误码对PCM传输的影响。仿真结果波形 如图所示,传输信号为1500Hz随机信号,仿真结果如下:
图11 上为解码输出,下为原信号
PCM编码中抽样、量化及编码的原理
3、编码
所谓编码就是把量化后的信号变换成代码,其相反 的过程称为译码。当然,这里的编码和译码与差错控制 编码和译码是完全不同的,前者是属于信源编码的范畴。 在现有的编码方法中,若按编码的速度来分,大致可分 为两大类:低速编码和高速编码。通信中一般都采用第 二类。编码器的种类大体上可以归结为三类:逐次比较 型、折叠级联型、混合型。在逐次比较型编码方式中, 无论采用几位码,一般均按极性码、段落码、段内码的 顺序排列。下面结合13折线的量化来加以说明。
通信原理 知识点
通信原理知识点通信原理是指在信息传输过程中所涉及的基本原理和方法。
以下是与通信原理相关的一些知识点:1. 调制与解调:调制是将要传输的信息信号转换为适合传输介质的信号,解调则是将接收到的信号还原为原始信息信号。
常见的调制方法包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
2. 编码与解码:编码是将要传输的数据转换为特定的编码形式,以便在传输过程中能够被正确接收和解码,解码则是将接收到的编码信号还原为原始数据。
常见的编码方法包括奇偶校验、汉明码和循环冗余检验(CRC)等。
3. 多路复用与分用:多路复用是指将多个信号通过同一传输通道同时传输,以提高传输效率;分用则是将复用的信号在接收端进行分解和恢复。
常见的多路复用技术包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)和码分复用(CDMA)等。
4. 衰减与补偿:信号在传输过程中会遭受衰减,衰减导致信号质量下降。
为了补偿信号的衰减,常常使用放大器、衰减器和补偿器等设备。
5. 报文和分组交换:在通信系统中,数据通常以报文或者分组的形式进行交换。
报文是指一个完整的数据单位,分组则是将较长的报文拆分为固定大小的数据单元进行传输。
6. 信道编码与误码控制:为了提高信道传输的可靠性,常常采用信道编码和误码控制技术。
信道编码可以通过增加冗余信息来提高抗干扰和纠错能力,误码控制则通过检测和纠正接收到的错误码来恢复原始信息。
7. 频谱和带宽:在通信中,频谱用于描述信号在不同频率范围内的分布情况,带宽则是指信号占据的频率范围。
在信号传输中,带宽的选择和管理对于传输效率和资源利用具有重要意义。
8. 噪声和信噪比:噪声是指由于各种随机因素引起的信号干扰,会影响到信号的质量和可靠性。
信噪比是衡量信号与噪声强度之比的指标,信噪比越高,信号传输的质量就越好。
9. 调幅幅度、调频频偏和调相相位:在调制过程中,调幅幅度、调频频偏和调相相位是描述信号变化的重要参数。
调制过程实际上是改变信号的幅度、频率或相位来携带信息。
通信原理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
通信原理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.数字传输信号的功率谱与码元传输波形有关,也与波特率有关。
参考答案:正确2.某数字基带系统总的传输特性为升余弦滚降滤波器,其带宽为10 MHz,下面哪些数据速率的二元信号通过该系统,不会产生码间干扰。
参考答案:20 Mbps_15 Mbps_10 Mbps3.匹配滤波器输出的最大信噪比与下面哪些因素有关?()参考答案:接收信号波形能量_信道噪声功率谱密度4.某带通信号,其中心频率为30 MHz,信号带宽为6 MHz,则该信号无频谱重叠的最低采样频率为()MHz。
参考答案:13.25.对典型语音信号进行PCM抽样的频率通常采用()。
参考答案:8000 Hz6.对于DPSK信号,下列说法正确的是()。
参考答案:相干检测系统性能稍优于非相干检测系统_可以解决相移键控中的“相位模糊”问题7.某八元数字基带传输系统的传输比特速率为4500 bps。
则该系统的码元速率是()。
参考答案:1500 Baud8.无码间干扰基带传输系统的传输特性是滚降系数为0.5的升余弦滚降滤波器,传输码元速率为1200 Baud。
则该系统的截止带宽为()。
参考答案:900 Hz9.当0、1码等概率出现时,下列信号中,具有多条离散谱线的信号是。
参考答案:单极性RZ信号10.角调信号接收的关键是将加载在载波相位中的消息信号转换为蕴含消息信号的幅度调制信号,之后再进行幅度调制解调。
参考答案:正确11.SSB信号通常使用相干解调法进行接收。
参考答案:正确12.日常生活中,收音机通常采用哪两种调制方式?()参考答案:AM_FM13.对DSB-SC调制与常规AM调制的差异性描述正确的是()。
参考答案:DSB-SC的调制效率比常规AM高_对于相同的调制信号,DSB-SC信号的带宽与常规AM信号相同14.系统的输出信噪比是模拟通信系统的()指标。
参考答案:可靠性15.对于调制指数为0.5的AM信号,以下说法正确的是()。
PCM(脉冲编码调制)介绍及PCM编码的原理 毕业论文---PCM量化13折线
PCM(脉冲编码调制)介绍及PCM编码的原理摘要在数字通信信道中传输的信号是数字信号,数字传输随着微电子技术和计算机技术的发展,其优越性日益明显,优点是抗干扰强、失真小、传输特性稳定、远距离中继噪声不积累、还可以有效编码、译码和保密编码来提高通信系统的有效性,可靠性和保密性。
另外,还可以存储,时间标度变换,复杂计算处理等。
而模拟信号数字化属信源编码范围,当然信源编码还包括并/串转换、加密和数据压缩。
这里重点讨论模拟信号数字化的基本方法——脉冲编码调制,而模拟信号数字化的过程(得到数字信号)一般分三步:抽样、量化和编码。
本文讲述了PCM(脉冲编码调制)的简单介绍,以及PCM编码的原理,并分别对PCM的各个过程,如基带抽样、带通抽样、13折线量化、PCM编码以及PCM 译码进行了详细的论述,并对各过程在MATLAB7.0上进行仿真,通过仿真结果,对语音信号的均匀量化以及非均匀量化进行比较,我们得出非均匀量化教均匀量化更加有优势。
关键词:脉冲编码调制抽样非均匀量化编码译码AbstractIn the digital communication channel signal is digital signal transmission, digital transmission with the microelectronics and computer technology, its advantages become increasingly evident, the advantage of strong anti-interference, distortion, transmission characteristics of stable, long-distance relay is not the accumulation of noise Can also be effective encoding, decoding and security codes to improve the effectiveness of communications systems, reliability and confidentiality.Digitized analog signal range of source coding is, of course, also include the source code and / serial conversion, encryption and data compression. This focus on the simulation of the basic methods of digital signals - pulse code modulation, while the analog signal the digital process (to get digital signals) generally three steps: sampling, quantization and coding.This paper describes the PCM (pulse code modulation) in a brief introduction, and the PCM coding theory, and were all on the PCM process, such as baseband sampling, bandpass sampling, 13 line quantization, PCM encoding and decoding PCM a detailed Are discussed and the process is simulated on MATLAB7.0, the simulation results, the uniformity of the speech signal quantification and comparison of non-uniform quantization, we have come to teach non-uniform quantization advantage of more than uniform quantizationKeywords:Pulse Code Modulation Sampling Non-uniform quantization Coding Decoding目录1 前言 (1)2 PCM原理 (2)2.1 引言 (2)2.2 抽样(Sampling) (3)2.2.1. 低通模拟信号的抽样定理 (3)2.2.2 抽样定理 (4)2.2.3. 带通模拟信号的抽样定理 (7)2.3 量化(Quantizing) (8)2.3.1 量化原理 (8)2.3.2均匀量化 (10)2.3.3 非均匀量化 (11)2.4 编码(Coding) (18)2.5 译码 (24)2.6 PCM处理过程的其他步骤 (26)2.7 PCM系统中噪声的影响 (27)3 算例分析 (29)3.1 无噪声干扰时PCM编码 (30)3.2 噪声干扰下的PCM编码 (36)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)1 前言数字通信系统中信道中传输的是数字信号,数字传输随着微电子技术和计算机技术的发展,其优越性日益明显,优点是抗干扰强、失真小、传输特性稳定、远距离中继噪声不积累、还可以有效编码、译码和保密编码来提高通信系统的有效性,可靠性和保密性。
通信的调制原理
通信的调制原理通信的调制原理是指将要传输的信号(模拟信号或数字信号)通过调制技术转换成适合在传输介质上传输的信号,以便于在接收端进行解调恢复原始信号。
调制是信息传输过程中必不可少的环节,它能够增加信号在传输过程中的稳定性和传输容量,减少信号的传播损耗和干扰,提高传输质量。
在通信的调制原理中,一般分为模拟调制和数字调制两种方式。
模拟调制是指将模拟信号通过调制技术转换成适合在传输介质上传输的信号。
模拟信号是连续变化的信号,其幅度、频率和相位都可能连续变化。
常见的模拟调制方式有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
振幅调制是利用载波的幅度来表示被调信号的幅度变化情况,通过调制电压来改变载波的幅度;频率调制是利用载波的频率来表示被调信号的幅值变化情况,通过调制电压来改变载波的频率;相位调制是利用载波的相位来表示被调信号的幅值变化情况,通过调制电压来改变载波的相位。
数字调制是指将数字信号通过调制技术转换成适合在传输介质上传输的信号。
数字信号是离散的信号,其幅度、频率和相位都是离散的。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制(PCM)、调幅键控(AM)、正交振幅调制(QAM)和频移键控(FSK)等。
脉冲编码调制是将模拟信号通过采样、量化和编码等步骤,将模拟信号转换成数字信号,再经过调制成为适合传输的信号;调幅键控是利用载波的幅度来表示数字信号的二进制码(0或1),通过调制电压来改变载波的幅度;正交振幅调制是利用载波的振幅和相位来表示数字信号的多个二进制位,通过调制电压来改变载波的振幅和相位;频移键控是利用载波的频率来表示数字信号的二进制码,通过调制电压来改变载波的频率。
通信的调制原理在实际应用中有着广泛的基础和重要性。
通过调制技术,可以改变信号的特征参数,使其适合在不同的传输介质上进行传输。
调制可以增加信号的稳定性,减少信号在传输过程中的损耗和失真,提高信号的传输质量和可靠性。
同时,调制也可以增加信号的传输容量,实现多路复用,节省传输资源,提高信息传输的效率。
通信原理实验报告答案(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。
2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。
3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高动手能力。
4. 通过实验,验证通信原理理论知识。
二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容:1. 调制与解调:调制是将信息信号转换为适合传输的信号,解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。
2. 编码与解码:编码是将信息信号转换为数字信号,解码是将数字信号还原为原始信息信号。
3. 信号传输:信号在传输过程中可能受到噪声干扰,需要采取抗干扰措施。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。
2. 信号源:提供调制、解调所需的信号。
3. 传输线路:模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。
四、实验内容与步骤1. 调制实验(1)设置调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(2)将信号源信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
(3)调整解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(4)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
2. 解调实验(1)设置解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(2)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
(3)调整调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(4)将解调信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
3. 编码与解码实验(1)设置编码器参数,如编码方式、编码长度等。
(2)将信息信号输入编码器,观察编码后的数字信号。
(3)设置解码器参数,如解码方式、解码长度等。
(4)将编码信号输入解码器,观察解码后的信息信号。
4. 信号传输实验(1)设置传输线路参数,如衰减、反射等。
(2)将信号源信号输入传输线路,观察传输过程中的信号变化。
(3)调整传输线路参数,如衰减、反射等。
(4)观察传输线路参数调整对信号传输的影响。
五、实验结果与分析1. 调制实验:调制后的信号波形与原信号波形基本一致,说明调制和解调过程正常。
2. 解调实验:解调后的信号波形与原信号波形基本一致,说明解调过程正常。
通信电子中的编码与解码技术
通信电子中的编码与解码技术在现代通讯领域中,编码与解码技术是非常重要且基础的技术。
编码技术可以将信息转化为数字或其他形式,而解码技术则可以将数字或其他形式转化为可理解的信息。
在通信领域中,编码与解码技术主要是指数字编码技术和传输编码技术。
数字编码技术一般是将信号转化为数字序列的过程。
这种技术的优点是减少了信号传输中的干扰和失真,同时也可以大大提高信号的安全性。
数字编码技术可以将传输的信号进行数学处理,然后将其转换为数字序列,这些数字序列表示了原始信号的特定特征或属性,例如大小、时序或频率。
其中最常用的数字编码技术是脉冲编码调制(PCM),它将信号变成由一系列数字来代表的离散信号。
PCM 把时域上每一串采样值进一步编码,转化成能够实际存储和传输的数字,然后再解码成原有的信号。
另外,还有差分脉冲编码调制(DPCM)和自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)等编码技术,它们都是求得最合适的预测量,最小化压缩后的误差信号,从而最大程度地利用了信号的统计信息。
传输编码技术则是指将信号按照一定的规则格式进行编码,使之符合传输媒介或通信系统的需求,以达到提高传输效率和抗干扰能力的目的。
常见的传输编码技术有调制解调、码决定、交织、差错校正和加密等。
其中最常用的调制方式是正交振幅调制(QAM)和相移键控(PSK),它们将数字信号转换成适合传输的模拟信号。
在数字通信网络上,常用的传输编码技术包括了以太网、局域网、TCP/IP 等。
以太网是目前最主要的局域网标准,在传输媒介上主要采用双绞线、光纤等等连接方式,由此实现了高速可靠传输。
TCP/IP 是目前互联网所采用的标准协议,它提供了广泛地通信功能。
编码技术的应用范围非常广泛。
在数字信号处理、通讯、数字音频和视频等领域中,都需要采用编码技术。
例如,数字电视、数字广播、网络视频电话会议、数字音乐存储和传输、卫星通信、移动通信以及计算机网络等都需要应用编码技术。
另外,在安全和加密领域中,编码技术同样也有着重要的应用,例如 HTTPS、VPN 和 SSL 等方案。
通信原理复习资料(有用)
第1章1、通信:是指不在同一地点的双方或多方之间进行迅速有效的信息传递。
单工半双工全双工串行传输:传输慢、但传输距离远。
并行传输:传输快、但传输距离近。
两点间直通传输、分支传输和交换传输3、信号:是信息的一种电磁编码。
信号是信息的载体。
通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指示有效性:是指信息传输的效率。
可靠性:是系统接收信息的准确度。
备注:衡量系统有效性最全面的指标是系统的频带利用率。
第二章一、调制的分类:1、根据调制信号分类:模拟调制和数字调制2、根据载波分类:连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类:AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类:线性调制和非线性调制5、线性调制分为:AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制方法有:滤波法、移相法、移相滤波法备注:常规双边带调制(AM)调制效率最低,而单边带调(SSB)制效率最高解调的方法:相干解调(同步检波)和非相干解调(包络检波)。
7、频率调制分为:划分依据是瞬时相位偏移是否小于0.5窄带调制(NBFM)宽带调制(WBFM)8、调频分为:直接调频和间接调频间接调频:是选积分,然后再调相 如下图:第3章1、PCM (脉冲编码调制)包括三个部分:抽样、量化、编码。
2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。
应该考虑的问题:低频和高频频率分量应尽量少,特别是不能含有直流分量; 不能有长连0和1码,以便提取同步定时信息;具有自检自纠能力。
3、二元码的极性图P534、抽样定理分为:自然抽样和平顶抽样(性能比自然抽样性能好)5、量化分为:均匀量化和非均匀量化备注:只要确定了量化器,则无论抽样值大小如何,其量化噪声的平均功率值都是固定不变的;因为,X (T )较小时,输出信噪比就很低,弱信号的量化信噪比就可能无法达到额定要求而对还原解调产生较大的影响。
6、非均匀量化分为:A 率13折线(中国使用)和U 率15折线。
A=87.6 U=2557、编码:自然二进制码组、折叠二进制码组、格雷二进制码组。
通信原理之13折线
IW5 =1024+4Δ′=1280>IS C6 =0 IW6 =1024+2Δ′=1152<IS C7 =1 IW7 =1024+3Δ′=1216<IS C8 =1
• 量化误差 1270-1216=54 个量化单位 • 7位非线性码为 1 1 1 0 0 1 1 • 对应11位线性码为1216个量化单位对应的二进制 码 10011000000
逐次比较型PCM译码器原理
PCM码流 M1 极性控制
时 D1 钟 D2 脉 冲D 8
记 忆 电 路
…
M2 M8
与编码器不同的是:(1)极性控制(2)7/11变换变为7/12变换 (由于量化误差>△i/2 )
…
7 /1 2 变 换
B1
B1 2
寄 存 读 出
B′ 1 2译 1 位码 线电 ′ B1 2 性路
(1/64,2/8)
(1/32,3/8) (1/16,4/8) (1/8,5/8) (1/4,6/8) (1/2,7/8) (1,1)
图 4-17 13折线
1、模拟信号数字化传输(PCM通信系统模型)
s( t) { x( kTs ) } 抽样 xs ( t ) 量化 xq ( kTs ) xq ( t ) 编码 { sk } 数字通 信系统 {^ sk } 译码 xq ( kTs ) 低通 x( t )
2
1
16 2
8 1
8
4
4
2
(3)逐次比较型编码器原理
极性判决 Ic x(t ) 抽样 全波 保持 PAM 整流 Is M1 Σ 比 较 器 1024 512 M2~M8 PCM
ห้องสมุดไป่ตู้
Is为标准电流
解析通信技术中的数据编码与解码原理
解析通信技术中的数据编码与解码原理数据编码与解码是通信技术中的重要组成部分。
通过对数据进行编码和解码,可以保证数据的可靠传输和正确解析。
在通信系统中,数据编码与解码原理的研究与应用涵盖了广泛的领域,包括数字通信、无线通信、网络通信等。
下面将对通信技术中的数据编码与解码原理进行解析。
数据编码是将信息转换为特定格式的过程,以便在通信媒介中进行传输。
编码的目的是减少数据的传输成本、提高传输效率和可靠性。
在数据编码过程中,通常会采用符号的表示方法,将原始信息转换为数字或模拟信号,然后通过传输媒介进行传输。
常见的数据编码技术包括数字编码和模拟编码两种。
数字编码是将信息转换为数字形式的编码方式,如二进制编码、八进制编码、十进制编码等。
其中,二进制编码是最常见的一种编码方式,通过使用0和1表示信息的不同状态,实现了信息的高效传输。
模拟编码则是将信息转换为模拟信号的编码方式,如调制解调、脉冲编码调制等。
在数据解码过程中,对编码后的信号进行还原,以获取原始的信息。
解码是编码的逆过程,是通过对接收到的信号进行处理,恢复出发送端原始的信息。
解码的目的是将编码后的信号重新转换为可读取的信息。
数据解码的方法与编码的方法密切相关,常见的编码解码方式包括线性解码、非线性解码、循环解码等。
线性解码是一种常见的解码技术,通过线性运算实现对编码信号的解码。
非线性解码是一种基于非线性运算的解码方式,通过加密算法等非线性过程实现对编码数据的解密。
循环解码则是一种在有限时间内对连续数据流进行解码的技术,通过边界探测和匹配算法实现对编码信号的解析。
除了常见的编码解码方式,还有一些特殊的数据编码与解码方法,如纠错编码和压缩编码。
纠错编码是一种通过在编码信号中添加冗余信息来实现错误检测和纠正的编码方式,可以提高数据传输的可靠性。
压缩编码是一种通过对原始数据进行压缩处理,在保证数据质量的前提下减小数据量的编码方式,可以提高数据传输的效率。
数据编码与解码原理在通信技术中的应用非常广泛。
通信原理知识点笔记总结
通信原理知识点笔记总结一、信号与系统1.1 时域和频域时域表示信号随时间的变化,频域表示信号在频率上的特性。
通信系统中的信号通常是在时域和频域上进行分析和处理的。
1.2 信号的分类根据波形和性质,信号可以分为连续信号和离散信号。
连续信号是信号在时间上连续变化的,而离散信号是在某些时刻取特定数值的信号。
1.3 傅里叶变换傅里叶变换是将信号在时域上的波形转换到频域上的表示,可以分析信号的频谱特性。
傅里叶逆变换则是将信号从频域上的表示还原为时域上的波形。
1.4 采样和量化在数字通信中,信号需要经过采样和量化处理,将连续信号转换为离散信号,以便进行数字化处理和传输。
1.5 系统的传递函数系统的传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系,可以用来分析系统的性能和稳定性。
二、模拟调制与解调2.1 模拟调制模拟调制是将数字信号调制成模拟信号,以便在传输过程中减小信号的失真和干扰。
常见的模拟调制方式包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)。
2.2 AM调制原理AM调制是通过改变载波的幅度来传输信息,信号可以直接调制到载波上。
2.3 FM调制原理FM调制是通过改变载波的频率来传输信息,信号是通过改变载波的频率来实现。
2.4 PM调制原理PM调制是通过改变载波的相位来传输信息,信号是通过改变载波的相位来实现。
2.5 解调解调是将模拟信号还原成原始数字信号的过程,通常通过相应的解调器实现。
三、数字调制与解调3.1 数字调制数字调制是将数字信号调制成模拟信号的过程,常见的数字调制方式有ASK、FSK和PSK 等。
3.2 ASK调制原理ASK调制是通过改变载波的幅度来传输数字信号,可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。
3.3 FSK调制原理FSK调制是通过改变载波的频率来传输数字信号,可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。
3.4 PSK调制原理PSK调制是通过改变载波的相位来传输数字信号,可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。
通信技术中的编码与解码原理解析
通信技术中的编码与解码原理解析通信技术在现代社会中扮演着重要的角色,而编码与解码原理是其中关键的组成部分。
编码与解码的过程是将信息转化为能够传输和理解的形式,并且确保在传输过程中不会出现错误。
本文将对通信技术中的编码与解码原理进行详细解析,从而加深对其工作原理的理解。
我们将讨论数字通信中的编码与解码原理。
对于数字通信而言,编码与解码的目标是将数字信息转化为模拟信号进行传输,并在接收端将模拟信号重新转化为数字信息。
其中,最常见的编码方式为脉冲编码调制(PCM)和正交振幅调制(QAM)。
脉冲编码调制是一种将数字信号转化为模拟信号的方法。
它通过对数字信号进行采样和量化,将离散的数字信号转化为模拟信号的离散值。
在传输过程中,模拟信号可以通过模拟信道进行传输。
而在接收端,通过解码过程,将模拟信号重新转化为离散的数字信号,进而还原原始信号。
而正交振幅调制是一种将数字信号转化为模拟信号的调制技术。
它通过将数字信号分解为两个正交的模拟信号进行传输。
在接收端,通过解调过程,将正交信号分离,并且将其转化为数字信号。
这种编码方式可以实现更高的信号传输速率和容量。
接下来,我们将讨论音频通信中的编码与解码原理。
音频通信主要涉及到语音和音乐的传输,编码与解码的目标是将模拟音频信号转化为数字信号进行传输,并在接收端将数字信号重新转化为模拟音频信号。
其中,最常见的编码方式为脉冲编码调制和傅里叶变换。
脉冲编码调制在音频通信中同样起到关键的作用。
它通过对音频信号进行采样和量化,并将离散的音频信号转化为数字信号。
在传输过程中,数字信号可以通过数字信道进行传输。
在接收端,通过解码过程,将数字信号重新转化为音频信号,并且保持高质量的音频还原。
另一种常见的编码方式是傅里叶变换。
傅里叶变换可以将连续时间的音频信号转化为频域表示,从而将其分解成一系列频率成分。
在传输过程中,频域表示的音频信号可以通过数字信道进行传输。
在接收端,通过傅里叶逆变换,将频域信号重新转化为时域信号,实现音频信号的还原。
移动通信中的编码与解码
移动通信中的编码与解码在我们如今的生活中,移动通信已经成为了不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到丰富多样的多媒体信息传输,这一切都离不开背后的关键技术——编码与解码。
想象一下,当您拿起手机与远方的亲朋好友通话,或者在手机上观看精彩的视频、发送图片和文字消息时,这些信息是如何在复杂的通信网络中准确无误地传输和接收的呢?这就要归功于编码与解码的神奇作用。
编码,简单来说,就是把我们要传输的信息,比如语音、图像、文字等,转换成适合在通信信道中传输的形式。
为什么要进行编码呢?这是因为通信信道并不是完美的,它存在着各种干扰和限制。
比如说,信道的带宽是有限的,不能无限制地传输大量的信息;同时,信号在传输过程中还会受到噪声的影响,导致信息的失真。
为了克服这些问题,我们需要对原始信息进行编码,让它能够更有效地在信道中传输,并且具有一定的抗干扰能力。
在移动通信中,常见的编码方式有很多种。
其中一种叫做信源编码。
信源编码的主要目的是减少信息的冗余度,提高传输效率。
举个例子,我们在说话的时候,常常会有一些重复或者不必要的信息。
信源编码就会把这些冗余的部分去掉,只保留最关键的信息,从而减少需要传输的数据量。
另一种重要的编码方式是信道编码。
与信源编码不同,信道编码的重点在于增加信息的冗余度,以提高信息在传输过程中的可靠性。
它通过在原始信息中添加一些额外的校验位,接收端可以根据这些校验位来检测和纠正传输过程中出现的错误。
就好像我们在邮寄包裹时,在包裹外面多包几层保护材料,即使在运输过程中受到了一些碰撞和挤压,里面的物品也不容易损坏。
说完了编码,再来说说解码。
解码就是编码的逆过程,它的任务是把接收到的经过编码的信号还原成原始的信息。
这可不是一件简单的事情,因为在传输过程中,信号可能已经受到了各种干扰和失真。
解码算法需要能够准确地识别出这些干扰和失真,并尽可能地恢复出原始的信息。
在实际的移动通信系统中,编码与解码的实现是非常复杂的。
通信原理--13折线PCM量化编码解码
程序用matlab实现,全都运行过,完美实现PCM功能班级_______通信原理大作业--抽样量化编码译码的Matlab实现学院电子工程学院学号********学生姓名* * *授课老师* * *一、前言通信系统的信源有两大类:模拟信号和数字信号。
例如:话筒输出的语音信号属于模拟信号;而文字、计算机数据属于数字信号。
数字信号相比于模拟信号有抗干扰能力强、无噪声积累的优点。
因此,若输入是模拟信号,则在数字通信系统的信源编码部分需对输入模拟信号进行数字化。
数字化需要三个步骤:抽样、量化和编码。
抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。
量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。
编码则是按照一定的规律,把量化后的值用二进制数字表示,然后转换成二值或多值的数字信号流。
三个步骤如下图所示:二、模拟信号的抽样(1)低通模拟信号的抽样原理抽样信号抽样信号t011011011100100100100编码信号抽样定理:设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率 <H f ,则以间隔时间为T ≤H f 2/1的周期性冲激脉冲对它抽样时,m(t)将被这些抽样值所完全确定。
下面对这个定理进行证明。
设有一个最高频率小于H f 的信号m(t) 。
将这个信号和周期性单位冲激脉冲(t)T δ相乘,乘积就是抽样信号,它是一系列间隔为T 秒的强度不等的冲激脉冲。
这些冲激脉冲的强度等于相应时刻上信号的抽样值。
现用∑=)()(kT m t m S 表示此抽样信号序列。
故有)()()(t t m t m T S δ=令M(f)、)(f Ω∆和)(f M S 分别表示m(t)、(t)T δ和)(t m s 的频谱。
计算可得:∑∑∞∞-∞-∞=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-*=)(1)()(1)(s n s s nf f M T nf f f M Tf M δ上式表明,抽样信号的频谱)(f M S 是无数间隔频率为S nf 的原信号频谱M(f)相叠加而成。
通信原理 详解
通信原理详解通信原理是指在信息传递过程中所应用的基本原理和技术。
它涉及了信号的产生、传输、接收和处理等方面,是现代通信系统的基础。
以下将详细解释通信原理的几个关键概念。
1. 信号的产生与表示:通信系统中的信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续的,可以通过将其幅度进行采样和量化来转化为数字信号。
数字信号是离散的,通常使用二进制形式表示,即只包含0和1。
2. 信道与传输:信道是指信号从发送端传输到接收端的媒介,可以是导线、光纤、电磁波等。
在传输过程中,信号可能会受到各种干扰和失真,因此需要采用编码、调制和调制解调技术来处理信号,以提高传输的可靠性和效率。
3. 调制与解调:调制是将数字信号转换为适合传输的模拟信号或数字信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
解调是将接收到的调制信号恢复为原始信号的过程,通常需要利用滤波器和解调电路等设备。
4. 编码与解码:编码是将原始信号转换为特定的编码形式,以便在传输过程中提高抗干扰性和可靠性。
常见的编码方式有差分编码、霍夫曼编码和循环冗余校验码(CRC)等。
解码是将接收到的编码信号恢复为原始信号的过程,通常需要利用解码器进行解码操作。
5. 多路复用与分解:多路复用是指将多个信号通过同一个信道同时传输的技术,以提高信道的利用率。
常见的多路复用方式有时分复用(TDM)和频分复用(FDM)等。
分解是指接收端通过分解技术将多路复用的信号分离成单独的信号,以便进行后续的解调和解码等操作。
6. 噪声与干扰处理:通信系统中常常会受到各种外界的干扰和噪声影响,如电磁干扰、信号衰减和串扰等。
为了提高通信系统的可靠性和质量,需要采用抗干扰技术和信号处理算法来降低噪声和干扰的影响。
7. 信号处理与网络管理:信号处理是指对接收到的信号进行处理和分析,以提取出所需的信息或进行错误检测和纠正等操作。
网络管理是指对通信系统进行监控、调度和故障处理等管理活动,以保证通信系统的正常运行和性能优化。
量化编码电路 -回复
量化编码电路-回复什么是量化编码电路?量化编码电路是一种将连续模拟信号转换为数字信号的电路。
在通信和电子系统中,我们经常需要将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,以便于数字处理和传输。
而量化编码电路就是实现这种模拟到数字转换的核心技术之一。
为什么需要量化编码电路?在实际的通信和电子系统中,我们通常会遇到模拟信号的数字化处理需求,例如音频的数字化、图像的数字化等。
通过将连续的模拟信号转换为连续且离散的数字信号,可以使信号更容易被存储、传输和处理。
此外,数字信号还具有抗干扰性能好、可靠性高等优势,因此量化编码电路也为系统的稳定性和可靠性提供了保障。
量化编码电路的工作原理是什么?量化编码电路的核心原理是将连续的模拟信号映射到一组离散的量化级别,并将每个量化级别表示为对应数字码字。
量化级别的数量和精度决定了数字信号的质量和准确性。
一般来说,量化级别越多,精度越高,但相应地需要更大的存储和传输容量。
量化编码电路主要包含三个主要过程:采样、量化和编码。
采样:采样是指将连续模拟信号在时间上进行离散化,通常采用固定的时间间隔对模拟信号进行采样。
采样频率的选择需要满足奈奎斯特采样定理,即采样频率必须大于模拟信号中最高频率的两倍。
通过采样,模拟信号被转换成一系列的离散采样点。
量化:量化是指将连续的模拟信号幅度范围划分为一组离散的量化级别。
量化级别的数量和分辨率决定了数字信号的精度和准确性。
量化过程通过比较采样值和一组特定的阈值,确定信号落入哪个量化级别。
常见的量化方法有均匀量化和非均匀量化。
编码:编码是将量化后的数字信号转换为对应的二进制码字。
编码过程根据不同的编码规则和编码方法,将每个量化级别映射为一个比特序列。
常见的编码方法有直接二进制编码、格雷码编码和熵编码等。
编码的目的是通过压缩和优化码字,减少数字信号的存储和传输成本。
量化编码电路的应用领域有哪些?量化编码电路广泛应用于通信和电子系统中的信号处理和传输领域。
移动通信技术的原理
移动通信技术的原理移动通信技术是现代社会中不可或缺的一部分,它使人们能够通过无线信号进行语音和数据交流。
本文将介绍移动通信技术的原理及其在现代通信中的应用。
一、移动通信技术的基本原理移动通信技术的基本原理是通过无线信号进行信息传输。
其核心原理是利用无线电波进行信号的传输和接收。
具体来说,移动通信技术包括以下几个关键环节:1. 信号调制与解调:移动通信技术首先将语音或数据信号进行调制,即将信号转换为适合在无线电波中传输的形式。
调制的方式通常有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
接收端需要对接收到的信号进行解调,将信号还原为原始的语音或数据信号。
2. 信道编码与解码:为了提高信号传输的可靠性和抗干扰能力,移动通信技术常常采用信道编码和解码技术。
信道编码是在发送端对信号进行编码,增加冗余信息,以便在接收端进行纠错。
常用的编码方式有海明码、卷积码等。
接收端通过解码将接收到的编码信号还原为原始信号。
3. 多址技术:移动通信技术中,许多设备同时使用同一个频率进行通信,为了使各个设备能够同时传输和接收信息,采用了多址技术。
多址技术包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等。
4. 频谱管理:为了避免不同设备之间的信号干扰,移动通信技术需要对频谱资源进行合理的管理。
通过对无线电频谱的分配和调度,使得不同设备能够在不同的频段上进行通信。
5. 基站与终端:移动通信技术中的基站负责接收和发送信号,管理网络资源,并提供一系列的通信服务。
用户使用的移动设备被称为终端,通过与基站的无线连接进行通信。
二、移动通信技术的应用移动通信技术在现代社会中得到了广泛的应用。
以下是移动通信技术在各个领域中的应用示例:1. 移动电话:移动电话是最常见的移动通信技术应用之一。
借助移动通信技术,人们可以随时随地进行语音通话。
2. 移动互联网:移动通信技术为移动互联网的发展提供了基础。
通过移动通信网络,用户可以使用手机或其他移动设备进行上网,浏览网页、发送电子邮件、观看视频等。
通信原理知识
通信原理知识
通信原理是指在传输信息时,通过信号的生成、编码、调制、调整及解码等过程,从发送端将信息通过信道传输到接收端,并从接收端恢复原始信息的技术原理和方法。
其核心目标是实现信息的可靠传输和高效传送。
在通信原理中,常见的技术原理包括:
1. 模拟通信原理:模拟通信是指将原始信息转换成连续变化的模拟信号,通过调制、放大、传输等步骤进行传输的通信方式。
常见的模拟调制技术有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
2. 数字通信原理:数字通信是指将原始信息转换为离散的数字符号,通过编码、传输和解码等步骤进行传输的通信方式。
常见的数字调制技术有振幅调制(ASK)、频移键控(FSK)、
相移键控(PSK)和正交幅度调制(QAM)等。
3. 噪声及信道模型:通信过程会受到噪声和信道影响,因此了解噪声与信道的特性对通信原理至关重要。
噪声主要包括加性白噪声和信道噪声,信道模型则用于描述信号在信道中的传输特性。
4. 调制解调技术:调制解调技术是实现信号调制和解调的关键环节。
调制将原始信号转换为适合传输的信号,解调则将接收到的信号恢复为原始信号。
常见的调制解调技术有振幅调制解调、频移键控解调、相移键控解调和正交幅度调制解调等。
5. 误码控制:为了保证信息的可靠传输,通信系统常常采用纠错编码、交织技术和反馈控制等方法来进行误码控制。
这些技术可以提高通信系统的容错性,减小信道传输中出现的错误率。
综上所述,通信原理涉及信号的调制与解调、噪声与信道模型、误码控制等多个方面的知识。
深入理解通信原理对于设计和改进通信系统具有重要的意义。
浅谈通信原理的折线编码
浅谈通信原理的折线编码摘要:语音频率的脉冲PCM编码目前已经修订了第五个版本,他规定了A律13折线和μ律15折线PCM的两种编码方式。
在中国,我们采用的A律13折线的编码方式,两种编码在方法上大同小异,本文主要以A律13折线的方式进行解释,并提供实际问题进行快速计算,编码。
关键词:A律13折线,编码,PCM引言脉冲编码调制(Pulse Code Modulation, PCM)在通信原理有举足轻重的作用看,以下是通信系统的原理图,其所展示的抽样,量化以及编码三部分为A/D转化,也是本文阐述的重点:其中,抽样就是将模拟信号在时间上离散化,变成抽样信号;量化即把抽样信号在幅度上离散化,变成有限个量化电平;编码就是用二进制码元来表示有限个量化电平;解码的过程本质就是编码的反过程,将接受到的PCM信号还原抽样信号;最后使用低通滤波器(LPF)恢复或重建原始的模拟信号。
量化是本文讨论的重点,用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化,而量化一般分为均匀量化和非均匀量化。
在时间上采用等间隔的量化方式,我们称之为均匀量化。
均匀量化因为无论对大信号或是小信号输入都采用等距离分割,这会导致通信传输过程中译码时的误差较大,所以均匀量化常用于概率密度均匀分布的信号,如图像信号数字化接口。
非均匀量化的量化间隔与信号的大小有关,这样使得量化误差减少,量化信噪比提高。
这时我们引入压扩法的使用,即利用压扩曲线来对输入信号进行量化:小样值被压缩后扩大;大样值被压缩后压小,这样有效的保证看信号在不同时段的有效性,提高通信的准确度。
A律13折线原理A律13折线是数字压扩法的一种,利用数字电路形成13条折线来近似压扩特性曲线(A律)从而达到压扩目的,而希望非均匀量化间隔划分按照2的幂次关系。
x轴在0~1(归一化)范围内,用对分法不均匀分成8段;在y轴0~1(归一化)范围内采用均匀分段方式均匀分成8段,每段间隔为1/8;最后将x, y各个对应段的交点连接起来,构成8个折线段,即1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,1/128。
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通信原理折线PM量化编码解码作者: 日期:程序用matlab实现,全都运行过,完美实现PCM功能班级_________通信原理大作业--抽样量化编码译码的Matlab实现学院学号学生姓名授课老师电子工程学院********一、前言通信系统的信源有两大类:模拟信号和数字信号。
例如:话筒输出的语音信 号属于模拟信号;而文字、计算机数据属于数字信号。
数字信号相比于模拟信号 有抗干扰能力强、无噪声积累的优点。
因此,若输入是模拟信号,则在数字通信 系统的信源编码部分需对输入模拟信号进行数字化。
数字化需要三个步骤:抽样、量化和编码。
抽样是指用每隔一定时间的信号 样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。
量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为 有限数量的有一定间隔的离散值。
编码则是按照一定的规律,把量化后的值用二 进制数字表示,然后转换成二值或多值的数字信号流。
三个步骤如下图所示:二、模拟信号的抽样(1) 低通模拟信号的抽样原理抽样定理:设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率< f H ,则以间隔时间为T < 1/2f H 的周期性冲激脉冲对它抽样时,m(t)将被这些抽样值所完全确定。
下面对这个定理进行证明。
设有一个最高频率小于f H 的信号m(t)。
将这个一 孔0*1r 、JJ 1 ___ — I/抽;「抽样 二痒量化I ------ r l (i)t信号和周期性单位冲激脉冲T(t)相乘,乘积就是抽样信号,它是一系列间隔为T秒的强度不等的冲激脉冲。
这些冲激脉冲的强度等于相应时刻上信号的抽样值。
现用m S(t) m(kT)表示此抽样信号序列。
故有m S(t) m(t) T(t)令M(f)、(f)和M s(f)分别表示m(t)、T(t)和m s(t)的频谱。
计算可得:1 1M s(f) M(f) (f nf s) M(f nf s)n上式表明,抽样信号的频谱M s(f)是无数间隔频率为nf s的原信号频谱M(f) 相叠加而成。
m(t)、丁⑴和m s(t)的时域和频域波形如下图所示:信号m(t)的最高频率小于f H,若频率间隔f s 2f H,则M s(f)中包含的每个原信号频谱M(f)之间互不重叠。
这样就能够从M s(f)中用一个低通滤波器分离出m(t)的频谱M(f),也就是能从抽样信号中恢复原信号。
(2)模拟信号抽样的Matlab实现及采样定理的验证(a)编程思想3000令输入的模拟信号m(t ) =2.5 3sin(400 t) 2cos(140 t),由已学知识可知: m(t )的最高频率f H =200Hz ,由抽样定理知:当采样频率 f s 400Hz (采样周 期小于1/400 s )时,抽样信号可以完全确定原信号。
由傅里叶变换知识得:模拟信号 m(t )=2.5 3sin(400 t) 2cos(140 t)的频 谱M(f )=2.5 (f) 1.5 (f 200)(f 70) 1.5 (f 200) (f 70)。
分别令采样频率f s 400Hz 和f s V 400Hz ,绘制出两种情况下各自抽样信号的频谱, 与原模拟信号的频谱进行比较。
若只有当采样频率大于400Hz 时,抽样信号的频谱才与原模拟信号相同,则可以验证采样定理的正确性。
(b ) Matlab 输出波形图模拟信号时域波形200010000 -500-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500模拟信号频域波形10-5 0 100 200 300 400 500 600 7008002000 L IL L1: --------LL.L1500 --1000 --500--r -1r r 甲 r1r0 -400-300 -200 -100 0 100 200 300 400 (C )结论由上图可知:当采样频率小于2f H 时,抽样信号的频谱发生了混叠。
而采样 频率大于2f H 时,抽样信号的频谱与原模拟信号频谱相同采样序列 时域(不符合采样定理)5 0采样序列 时域(符合采样定理)(d) Matlab 源代码%sampl in g.m $对模拟信号采样产生序列信号,并验证采样定理t=0:0.001:1; %模拟信号时域和频域波形x=2.5+3.*si n(200*2*pi*t)+2.*cos(70*2*pi*t);figure(1)subplot (2,1,1)plot(t,x);title('模拟信号时域波形')fs=li nspace(-1000/2,1000/2,le ngth(t));xf=fftshift(fft(x));subplot (2,1,2)plot(fs,abs(xf)) %可知,信号最大频率200Hztitle('模拟信号频域波形')T=0.009; %不满足采样定理,采样周期大于1/400n=0:1:1/T;xn=2.5+3.*si n(200*2*pi* n*T)+2.*cos(70*2*pi* n*T); figure(2) subplot (2,1,1)stem( n,xn)title('采样序列时域(不符合采样定理)')fns=li nspace(-0.5/T,0.5/T,le ngth( n));xn f=fftshift(fft(x n));subplot (2,1,2)plot(fns,abs(x nf))title('采样序列频域(不符合采样定理)')T=0.0013; %满足采样定理,采样周期小于1/400n=0:1:1/T;xn=2.5+3.*si n(200*2*pi* n*T)+2.*cos(70*2*pi* n*T); figure(3) subplot (2,1,1)stem( n,xn)title('采样序列时域(符合采样定理)')fns=li nspace(-0.5/T,0.5/T,le ngth( n));xn f=fftshift(fft(x n));subplot (2,1,2)plot(fns,abs(x nf))title('采样序列频域(符合采样定理)')三、抽样信号的非均匀量化编码(13折线法)(1)脉冲编码调制简介模拟信号抽样后变成时间离散的信号,经过量化后,此抽样信号才能成为数 字信号。
分析可知:最简单的均 匀量化器对于小输入信号很不 利。
为了改善小信号时的信号量 噪比,在实际应用中常采用非均 匀量化。
非均匀量化时,量化间隔随信 号抽样值的不同而变化。
信号抽 样值小时,量化间隔 V 也小;信 号抽样值大时,量化间隔 V 也变 大。
实际应用中,用13折线法近似A 压缩律,来进行非均匀量化图中横坐标x 在0至1区间中分为不均匀的8段。
1/2至1间的线段称为第8段;1/4至1/2间的线段称为第7段;1/8至1/4间的线段称为第6段;依此 类推。
图中纵坐标y 则均匀地划分作8段。
将与这8段相应的座标点(x, y)相 连,就得到了一条折线。
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。
在13折线法中采用的折叠码有8位。
第一位c1表示量化值的极性正负。
后面的7位分为段落码和段内码两部分,用于表示量化值的绝对值。
其中第 2至4位(c2 c3 c4)是段落码,共计3位,可以表示8种斜率的段落;其他4位(c5 --c8) 为段内码,可以表示每一1/8 1/4 1/2I x1/16段落内的16种量化电平。
段内码代表的16个量化电平是均匀划分的。
所以,这7位码总共能表示27二128种量化值在下面的表中给出了段落码和段内码的编码规则在上述编码方法中,段内码是按量化间隔均匀编码的,但是因为各个段落的 斜率不等,长度不等,故不同段落的量化间隔是不同的。
其中第1和2段最短,斜率最大,其横坐标x 的归一化动态范围只有1/128。
再将其等分为16小段后, 每一小段的动态范围只有(1/128)/(1/16) = 1/2048 。
第8段最长,其横坐标x 的动态范围为1/2。
将其16等分后,每段长度为1/32。
假若采用均匀量化而仍 希望对于小电压保持有同样的动态范围1/2048,则需要用11位的码组才行。
现在采用非均匀量化,只需要7位就够了。
(2)13折线法编码的Matlab 实现(a)编程思想上面“模拟信号的抽样”已经得到了时间离散、幅度连续的抽样信号。
若将对抽样信号非均匀量化编码编出的8位码组用C i C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8表示。
(1)抽样信号是i x n的矩阵,例如采样周期T=0.0013; n=0:1:1/T; 贝U有770个抽样值,13折现法编码后得到的则是770X 8的矩阵,一行对应一个抽样值的8位PC刚组。
每个抽样值的编码思想都是一样的,若要进行多个抽样值的编码,进行for循环即可。
下面阐述单个抽样值的编码思路。
(2)确定极性码c1:利用matlab的符号函数sign(x) : x<0时,sign(x)=-1 ;x=0 时,sign(x)=0;x>0 时,sign(x)=1。
所以,若sign (x)大于等于0,d=1;否则C1=0o例如:+1000, sign (1000) =1,所以&=1。
(3)确定段落码c2c3c4: PCM1折线编码的动态范围为-2048--2048,而上一步骤中已经求出了各抽样信号极性,于是只要对抽样信号的绝对值分析即可。
故对抽样值依次进行取模、归一、乘以2048、取整的操作,可以将抽样值转化为0--2048之间的整数。
根据段落码与段落范围的关系,使用if语句即可确定C2 C3 C4。
例如:+1000,因为1000> 128,故C2=1 ;又1000》512,故C3=1 ;又1000< 1024,故C4=0。
对于其他取值情况,判断方法与此类似。
(4)确定段内码C5 C6 C7 C8:每一段落均被均匀地划分为16个量化间隔,不过不同段落的量化间隔是不同的。
(3)中确定了段落编码,可以确定每段的起始值,再根据待编码值、所在段的起始值、所在段量化间隔的大小即可确定段内码。
例如:+1000, C2C3C4=110,故1000处于第7段(二进制110转化为十进制得到6,6+1=7)sp=[0,16,32,64,128,256,512,1024]; % 每段起始值spmi n=[1,1,2,4,8,16,32,64]; % 每段的最小量化间隔再得到段起始值sp (7) =512,段最小量化间隔spmin (7) =32。
得到1111,故C5 C6 C7 C8=1111令Matlab程序输入为S=1000,可得:S =1000抽样信号进行13折线编码后的码组为(每一行代表一个抽样值,共1个值)code =1110 1111(可知:程序运行结果与上述分析结果相同)(5)若码组矩阵初始化为全0阵,则只有当某个码为1时,才需要进行赋值。