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模拟信号的数字传输  模拟信号的数字传输 模拟信号的数字传输 图 6 – 1 模拟信号的数字传输 抽样定理 抽样定理 自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)(Adaptive Differential PCM) 增 量 调 制（ΔM） 图 6 – 30 简单ΔM系统框图之一 如上例中，Is位于第8段的序号为3的量化级，7位幅度码1110011对应的分层电平为1216Δ，则译码输出为 1216+Δi/2=1216+64/2=1248Δ 量化误差为 1260-1248=12Δ 12Δ＜64Δ/2， 即量化误差小于量化间隔的一半。 这时，7位非线性幅度码1110011所对应的12位线性幅度码为100111000000。  脉冲编码调制（PCM） 由于PCM要用N位二进制代码表示一个抽样值，即一个抽样周期Ts内要编N位码，因此每个码元宽度为Ts/N，码位越多，码元宽度越小，占用带宽越大。显然，传输PCM信号所需要的带宽要比模拟基带信号m(t)的带宽大得多。 式中， N为二进制编码位数。 码元速率。设m(t)为低通信号，最高频率为fH，按照抽样定理的抽样速率fs≥2fH，如果量化电平数为M，则采用二进制代码的码元速率为 PCM信号的码元速率和带宽 脉冲编码调制（PCM） 传输PCM信号所需的最小带宽。抽样速率的最小值fs=2fH，这时码元传输速率为fb=2fH·N，按照第5章数字基带传输系统中分析的结论，在无码间串扰和采用理想低通传输特性的情况下，所需最小传输带宽（NY带宽）为 实际中用升余弦的传输特性，此时所需传输带宽为 以常用的N=8，fs=8kHz为例，实际应用的B=N·fs=64 kHz，显然比直接传输语音信号m(t)的带宽（4kHz）要大得多。 脉冲编码调制（PCM） 译码的作用是把收到的PCM信号还原成相应的PAM样值信号，即进行D/A变换。   A律13折线译码器与逐次比较型编码器中的本地译码器基本相同，所不同的是增加了极性控制部分和带有寄存读出的7/12位码变换电路。 串/并变换记忆电路的作用是将加进的串行PCM码变为并行码，并记忆下来，与编码器中译码电路的记忆作用基本相同。  极性控制部分的作用是根据收到的极性码C1是“1”还是“0”来控制译码后PAM信号的极性，恢复原信号极性。 译码原理 脉冲编码调制（PCM） 译码器原理框图 脉冲编码调制（PCM） 7/12变换电路的作用是将7位非线性码转变为12位线性码。在编码器的本地译码器中采用7/11位码变换，使得量化误差有可能大于本段落量化间隔的一半。译码器中采用7/12变换电路，是为了增加了一个Δi/2恒流电流，人为地补上半个量化级，使最大量化误差不超过Δi/2，从而改善量化信噪比。7/12变换关系见表 6 - 8。两种码之间转换原则是两个码组在各自的意义上所代表的权值必须相等。  寄存读出电路是将输入的串行码在存储器中寄存起来，待全部接收后再一起读出，送入解码网络。实质上是进行串/并变换。12位线性解码电路主要是由恒流源和电阻网络组成，与编码器中解码网络类同。它是在寄存读出电路的控制下，输出相应的PAM信号。 脉冲编码调制（PCM） 分析PCM的系统性能将涉及两种噪声：量化噪声和信道加性噪声。由于这两种噪声的产生机理不同，故可认为它们是互相独立的。 PCM系统原理框图 PCM系统的抗噪声性能 脉冲编码调制（PCM） 总信噪比 设m(t)在[-a, a]上概率密度均匀分布，对m(t)进行均匀量化，其量化级数为M，结合公式(6.3-11) 和(6.3-23)，在不考虑信道噪声条件下，有 该式表明，PCM系统输出端的量化信噪比与系统带宽B成指数关系，充分体现了带宽与信噪比的互换关系。  量化信噪比 脉冲编码调制（PCM） 下面讨论信道加性噪声的影响。信道噪声对PCM系统性能的影响表现在接收端的判决误码上，二进制“1”码可能误判为“0”码，而“0”码可能误判为“1”码。由于PCM信号中每一码组代表着一定的量化抽样值，所以若出现误码，被恢复的量化抽样值将与发端原抽样值不同，从而引起误差。  在假设加性噪声为高斯白噪声的情况下，每一码组中出现的误码可以认为是彼此独立的，并设每个码元的误码率皆为Pe。另外，考虑到实际中PCM的每个码组中出现多于1位误码的概率很低，所以通常只需要考虑仅有1位误码的码组错误。 脉冲编码调制（PCM） 例如，若Pe=10-4，在8位长码组中有1位误码的码组错误概率为P1=8Pe=1/1250，表示平均每发送1250个码组就