第二章 PCM数字交换及程控交换机组成.pptVIP

* * * * * 第四讲 数字程控交换 主要内容 脉冲编码调制PCM 一 时分复用PCM30/32 二 三 数字交换 1、PCM-脉冲编码调制 利用脉冲序列对连续信号进行抽样产生的信号称为脉冲幅度调制（PAM）信号，这一过程的实质是把连续信号转换为脉冲序列，而每个脉冲的幅度与各抽样点信号的幅度成正比。 实际的数字通信系统中，除直接传送PAM信号外，还有多种传输方式，其最广泛的调制方式为PCM 数字程控交换系统，其交换网络信号为数字信号，连接的线路是时分复用的PCM线路。 数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样，量化和编码产生的，称为ＰＣＭ。简单来说就是模数转换。 1、数字交换-PCM 脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）技术把模拟信号数字化的3个步骤如下： 采样：以采样频率把模拟信号的值采出。 量化：采用一定的量化级，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。 编码：将离散值变成一定位数的二进制码。 1、数字交换-PCM 1．模拟数据的编码 脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）3步骤 采样 量化 编码 编码时，在图中采用8个量化级，每个采样值用3位二进制数表示。 1、数字交换-PCM 量化：将样值信号PAM在幅度上进行离散化，即把幅度上的无穷多个取值的ＰＡＭ信号用有限个幅度值来代替。 将ＰＡＭ信号的幅度变化范围划分为若干个小间隔，每个小间隔叫做一量化级。当样值落在某一量化级内时，用这个量化级的中间值或者最小值和最大值来代替，该值称为量化值，对应的量化方法称为四舍五入法、或舍去法和补足法。 量化分类： （１）均匀量化 （２）非均匀量化 抽样：就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号，抽样必须遵循奈奎斯特抽样定理。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。 1、数字交换-PCM -均匀量化 1、数字交换-PCM -均匀量化 1、数字交换-PCM 量化误差：量化后的信号和抽样信号的差值。量化误差在接收端表现为噪声，称为量化噪声。 量化级数越多误差越小，相应的二进制码位数越多，要求传输速率越高，频带越宽。 为使量化噪声尽可能小而所需码位数又不太多，通常采用非均匀量化的方法进行量化。 非均匀量化根据幅度的不同区间来确定量化间隔，幅度小的区间量化间隔取得小，幅度大的区间量化间隔取得大。 1、数字交换-PCM -非均匀量化 在非均匀量化中，采用输入信号幅度和量化输出的数据之间定义了两种对应关系，分别为Ａ律压扩算法和和μ律压扩算法两种方式，美国和日本采用μ律特性，我国采用Ａ律特性。 Ａ律１３折编码？ 1、数字交换-PCM -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，直到0至1/128间的线段称为第1段。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。由图可见，除第1和2段外，其他各段折线的斜率都不相同。在下表中列出了这些斜率：折线段号?1?? ?2? 3?4?5?6?? 7?? ?8 斜??? 率?? 16?16? 8?4?2?1?1/2?1/4因为语音信号为交流信号，所以，上述的压缩特性只是实用的压缩特性曲线的一半。在第3象限还有对原点奇对称的另一半曲线，如下图所示：在此图中，第1象限中的第1和第2段折线斜率相同，所以构成?一条直线。同样，在第3象限中?的第1和第2段折线斜率也相同，并且和第1象限中的斜率相同。所以，这4段折线 ?构成了一条直线。因此，共有13段折线，故称13折线压缩特性。 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，直到0至1/128间的线段称为第1段。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。由图可见，除第1和2段外，其他各段折线的斜率都不相同。在下表中列出了这些斜率：折线段号?1?? ?2? 3?4?5?6?? 7?? ?8 斜??? 率?? 16?16? 8?4?2?1?1/2?1/4因为语音信号为交流信号，所以，上述的压缩特性只是实用的压缩特性曲线的一半。在第3象限还有对原点奇对称的另一半曲线，如下图所示：在此图中，第1象限中的第1和第2段折线斜率相同，所以构成?一条直线。同样，在第3象限中?的第1和第2段折线斜率也相同，并且和第1象限中的斜率相同。所以，这4段折线 ?构成了一条直线。因此，共有13段折线，故称13折线压