第9章 模拟信号的数字传输3z.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * 9.5 脉冲编码调制PCM 编码：每个样值对应一种量化电平值，每个量化电平值对应一个PCM编码码组。 解码：每个PCM编码码组恢复成对应的量化电平值，经LPF输出模拟信号。 1. 码字 PCM中一般采用二进制码。 对于M个量化电平，可以用N位二进制码来表示，其中的每一个码组称为一个码字。 常见二进制码组 自然二进制码：十进制正整数的二进制表示； 折叠码：首位为极性码，其余七位为幅度码； 格雷码：相邻电平编码只有一位不同。 折叠码的特点 在小信号时由误码产生的误差功率最小，对语音信号有利； 编码电路简化； 语音信号的PCM编码采用折叠码。 表 9 – 5 常用二进制码型 样值脉冲极性 格雷二进制 自然二进码 折叠二进码 量化级序号 正极性部分 1000 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 15 14 13 12 11 10 9 8 负极性部分 0100 0101 0111 0110 0010 0011 0001 0000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 7 6 5 4 3 2 1 0 2．A律PCM编码规则 （1）参数（规定） 量化电平数 L=256 共16段，16电平/段，L=16*16=256 编码位数 n=8 （2）8位码的排列 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C1—极性码，1为正，0为负； C2C3C4—段落码，3位码，8个段落； C5C6C7C8—电平码，4位码，16种电平 。 (3)编码过程 实现PCM编码的具体方式和电路很多，A律13折线目前常采用逐次比较型编码器。 除第1位极性码外，其它7位幅度码是通过逐次比较来确定的。每次比较得出1位码，共需要对样值进行7次比较。 段落码的确定以段落为单位逐次对分，从高位到低位逐位编出。 段内码以段内的量化级为单位逐次比较，也是从高位到低位逐次编出。 第9章模拟信号的数字传输 逐次比较法编码原理方框图 图中示出一个3位编码器。其输入信号抽样脉冲值在0和7.5之间。它将输入模拟抽样脉冲编成3位二进制编码c1 c2 c3。 图中输入信号抽样脉冲电流Is由保持电路短时间保持，并和几个称为权值电流的标准电流Iw逐次比较。每比较一次，得出1位二进制码。权值电流Iw是在电路中预先产生的。Iw的个数决定于编码的位数，现在共有3个不同的Iw值。因为表示量化值的二进制码有3位，即c1c2c3。它们能够表示8个十进制数，从0至7，如下表所示。 比较器 保持电路 恒流源 记忆电路 Is Iw , ci =1 Is Iw , ci = 0 c1, c2, c3 Is Iw 输入信号 抽样脉冲 第9章模拟信号的数字传输 量化值 c1 c2 c3 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 第9章模拟信号的数字传输 因此，若按照“四舍五入”原则编码，则此编码器能够对 -0.5至+7.5之间的输入抽样值正确编码。 由此表可推知，用于判定c1值的权值电流Iw=3.5，即若抽样值Is 3.5，则比较器输出c1 = 0；若Is 3.5，则比较器输出c1 = 1。c1除输出外，还送入记忆电路暂存。 第二次比较时，需要根据此暂存的c1值，决定第二个权值电流值。若c1 = 0，则第二个权值电流值Iw = 1.5；若c1 = 1，则Iw = 5.5。第二次比较按照此规则进行：若Is Iw，则c2 = 0；若Is Iw，则c2 = 1。此c2值除输出外，也送入记忆电路。 在第三次比较时，所用的权值电流值须根据c1 和c2的值决定。例如，若c1 c2 = 0 0，则Iw = 0.5；若c1 c2 = 1 0，则Iw = 4.5；依此类推。 第9章模拟信号的数字传输 【例】设输入电话信号抽样值的归一化动态范围在-1至+1之间，将此动态范围划分为4096个量化单位，即将1/2048作为1个量化单位。当输入抽样值为+1270个量化单位时，试用逐次比较法编码将其按照13折线A律特性编码