现代通信技术及应用第三章 电话通信

发送端的各路话音信号经低通滤波器将带宽限制在 3400Hz 将各分路信号码进行统一译码，还原 后的信号由分路开关 K2依次接通各分 以内，然后加到匀速旋转的电子开关 K1上，依次接通各路 信号。K1旋转一周的时间为 1帧长。发送端电子开关K1不 路，在各分路中经低通滤波器将重建 的话音信号送往收端用户。 仅起到抽样作用，同时还要起到合路的作用，将信号码流 送往信道。
归纳思考
3.3 电话通信技术
3.3.1 PCM技术 3.3.2 PCM一次群系统 3.3.3 数字复接
3.3.1 PCM技术
1、抽样 2、量化 3、编码
模拟信号 抽样 量化 v t 编码
00 01 11 10
数字信号
0100110…
1、抽样
模拟信号数字化的第一步是在时间上对信号进行离散 化处理，即将时间上连续的信号处理成时间上离散的 信号，这一过程称之为抽样。 抽样后的信号时间上变成离散的，但仍 通过抽样得到一系列在时间上离散的幅值序列称为样 然是模拟信号。 警 示 值序列。这些样值序列的包络线仍与原模拟信号波形 相似，我们把它称之为脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation，PAM）信号。 使连续信号f(t)变成了离
3.1.3波分多路复用
将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种 信息）在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到 光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收 端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后 由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
多路复用
频分多路复用是通过不同的频段 区分不同的信道； 时分多路复用是通过不同的时隙 区分不同的信道； 波分多路复用是通过不同的波长 区分不同的信道。
第3章 电话通信
本章内容：
– – – – – – 电话通信过程 多路复用技术 电话通信技术 数字程控交换 信令系统 电话业务
本章重点：
数字电话通信过程 多路复用技术 PCM30/32系统 数字程控交换技术 电话业务
3.1 电话通信过程
声音是如何变成数字信号进行传输的？
探 讨
电话通信是利用电的方法传送人的语言并完成远距离 语音通信过程。一般使用的固定电话为模拟电话终端， 通过用户线连接到交换机，交换机之间中继线传输的 是数字信号。 数字通信过程包括发送端的模/数变换、信道传输和接 收端的数/模变换三部分。
（3）再生中继
– 数字信号在信道上传输的过程中会受到衰减和噪声干扰的影 响，使得波形失真。而且随着通信距离的加长，接收信噪比 下降，误码增加，通信质量下降。因此，在信道上每隔一段 距离就要对数字信号波形进行一次“修整”，再生出与原发 送信号相同的波形，然后，再进行传输。
3．接收端的数/模变换和电/声变换
归纳思考
3.2 多路复用技术
• 为了提高线路利用率，使多个信号 沿同一信道传输而互不干扰的通信 方式。
常用的多路复用技术
• 频分复用（FDM） • 时分复用（TDM） • 波分复用（WDM）
共享信道 MUX DEMUX
复用器
解复用器
3.2.1ຫໍສະໝຸດ Baidu分多路复用
在同一信道上利用频率分割技术 把多个信号调制在不同的载波频 率上，从而在同一信道上实现同 时传送多路信号而互不干扰，通 常用于模拟传输中。
时分多路复用TDM
TDM多适用于数字信号传输
同步
发、收双方的电子开关的起始位置和旋转速率都必 须一致，否则将会造成错收，这就是时分多路复用 系统中的同步要求。
– 收、发两端的数码率或时钟频率相同叫位同步或称比特 同步，也可通俗的理解为两电子开关旋转速率相同； – 收、发两端的起始位置是每隔1帧长（即每旋转一周）核 对一次的，此称帧同步。这样才能保证正确区分收到的 哪8位码是属于同一个样值的，又是属于哪一路的信号。
（3）电/声变换
– 将模拟的电信号送给受话器/听筒，完成电/声，恢复出声音信 号，送给信宿，完成一次通话过程。
电话通信过程
电话通信过程包括以下三个过程：
– 发送端的模/数变换包括抽样、量化和编 码三个过程； – 信道传输包括码型变换、调制与解调、 再生中继； – 接收端的数/模变换包括再生、解码和低 通滤波三个过程。
2．信道传输
（1）信道传输的码型变换与反变换
– 信源编码器输出的信号码型不符合长距离传输，通过码型变 换转换成适合信道传输的线路码型，这是信道编码过程。到 达接收端需要进行反变换，以便进行D/A变换，这是信道译码 过程。
（2）调制与解调
– 在发送端，将基带信号调制变成频带信号送往信道进行传输。 到达接收端，将频带信号解调恢复出基带信号。
– 增量调制（Delta Modulation，△M）
PCM数字通信过程
PCM
图3-1 数字电话通信过程示意图
1．发送端的声/电变换和A/D变换
信源发出的声音经过电话机的送话器/话 筒变成电信号，由于话音信号为模拟信 号，要经过A/D变换成数字信号。 经过抽样将时间上连续的信号变成时间 上离散的信号，然后经过量化和编码， 将信号的幅值也离散化，也就变成了数 字信号，这实际上是信源编码的过程。
3.2.2时分多路复用
利用各路信号在一条传输信道上 占有不同时间间隙，以把各路信 号分开，具体说就是把时间分成 均匀的时间间隙，将每一路信号 的传输分配在不同的时间间隙内， 以达到互相分开的目的，时分多 路复用多用于数字传输。
每一路信号所占的时间间 隙称为“路时隙”，简称 为“时隙”（Time Slot， TS）。
（1）再生、解码
– 接收端收到数字信号后，首先经整形再生，然后将线路码型 转换为终端设备处理的码型，送至解码电路。 – 解码与编码恰好相反，是数/模变换，它把二进制码元还原成 与发送端抽样、量化后的近似的重建信号。
（2）低通滤波（平滑）
– 解码后的信号送入低通滤波器，输出信号的包络线。这包络 线与原始的模拟信号极其相似，即还原为（或称重建）为原 始话音的模拟信号，送给收端用户。
模/数转换
模拟信号转换为数字信号设备称为模/数转换设备。 将模拟信号转换为数字信号的方法有
– PCM脉冲编码调制（Pulse Code Modulation – 差值编码调制（Difference Pulse Code Modulation，DPCM） – 自适应差值编码（Adaptive Difference Pulse Code Modulation， ADPCM）