现代通信原理7第七章增量调制讲述.pptVIP

现代通信原理 第七章 增量调制 单元概述 增量调制可以看成是脉冲编码调制的一种特例。它只用一位二进制码表示幅度量化，这一位码表示的是前后抽样值的变化趋势（增加或减小，称为增量），故称为增量调制。为减小量化误差，增量调制必须采用比PCM高很多的抽样频率。简单增量调制存在斜率过载问题和动态范围问题，因而演变出数字压扩自适应增量调制和增量总和调制。 单元学习提纲 （1）简单增量调制原理，本地译码信号、重建信号、量化噪声、斜率过载； （2）简单增量调制量化信噪比与抽样频率、输入信号频率的关系； （3）数字压扩自适应增量调制改善增量调制动态范围的原理； （4）增量总和调制的特点； （5）简单增量调制的抗误码性能优于脉冲编码调制。 7.1简单增量调制的原理 ?M可以看成是DPCM的一种特例。它只用一位编码，不是表示采样值的大小，而是表示采样时刻波形的变化趋势。 在信号变化比较缓慢的区域内，编码后得到的序列会是“1”和“0”交替变化的，这种现象称为颗粒噪声。 7.2数字压扩自适应增量调制 简单增量调制有两大问题 1、信号频率高，量阶相对小，量化跟不上变化，产生过载失真。 2、信号频率低。量阶相对大，产生量化失真（颗粒噪声）。 7.3 增量总和调制 高频丰富的信号,如果用简单增量调制,高频端的信噪比要下降. 采用?-?调制方式来解决. ?-?调制步骤: 1、对输入信号首先进行积分,使高频分量的幅度下降。 2、进行简单增量调制。 3、接收端增加一次微分过程，补偿高频。 7.4 信道误码对增量调制的影响 本章开头曾经谈到增量调制比PCM编码调制有较高的抗误码特性。 以下来推导，增量调制接收系统如图 自测题 ? （1）??? 简单增量调制的主要优缺点是什么？ （2）??? 将3连1、连0检测和4连1、连0检测的数字压扩自适应增量调制作一比较。 （3）??? 输入信号为0电平时，简单增量调制的输出序列是什么？ （4）??? 为什么简单增量调制的抗误码性能优于PCM？ （5）??? 什么叫斜率过载？如何改善斜率过载？ （6）??? 将脉冲编码调制中采用的瞬时对数压缩特性用于增量调制，能否解决斜率过载问题？ 数字压扩增量调制对信噪比的改进情况如图所示 音节：指信号幅度包络的变化周期，对于语音 信号，就是音量变化的周期。 音节压扩：使量阶?V 随着每个音节时间间隔内 的信号平均斜率变化，称为连续可变斜率增量调制。 数字检测电路：输出脉冲的宽度与连码个数成正比。 平滑电路：输出电压uk 正比于该音节内信号平均斜率。 PAM：序列脉冲幅度E’的变化规律与uk 一致。 积分器： Δ-Σ调制原理框图 用以上方法后，其信噪比： 上式说明， 通过一定变换后的?-?调制的信噪比 与信号的频率无关，只与抽样频率和低通滤波器的截止频率等参数有关，可以适用于频率比较高的信号。 以下来证明式7-8的正确性。 首先求噪声功率 说明：收发两端的积分器传递函数I(f)和微分 器传递函数D (f)被设计成具有互补特性。 I(f).D (f)=1 接收端虚线框里的电路在实际中可以不做。 对照图7-6，接收端微分之前的电路相当于一个完 整的简单增量调制，在A点，具有的量化噪声?q2 假设量化噪声功率谱在区间（0，fS)服从均匀 分布，有A点的功率谱密度GA(f) B点的功率谱密度GB(f) 积分网络如图所示 积分器传递函数 微分器传递函数 微分器功率传递函数 令 为上截止频率，有 B点的噪声功率密度函数 B点噪声功率通过窄带滤波器后，就是输出端的 噪声功率 又设脉冲发生器输出幅度+/-E，且RCTS 积分网络时常数大大大于采样周期)，TS时间内 的充电量只有最大值E的TS /RC。 所以 通过参数选取使f1FH，有 以下求信号功率: ?-?调制输入信号在发送端要进行积分，因此 临界过载时，输入正弦波的最大幅度为： 通常积分时常数很小，f1f，有： 增量总和调制的临界过载幅度与信号的频率 无关,临界过载功率为 信噪比为