通信原理信源编码7版课件.pptx
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- 关 键 词:
- 通信 原理 信源 编码 课件
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1、 课 件 信 源 编 码 通信原理(第7版)第10章樊昌信 曹丽娜 编著 本章内容: 第10章 信源编码 抽样 低通信号和带通信号量化 标量(均匀/非均匀)和矢量脉冲编码调制 PCM、 DPCM 、ADPCM 增量调制 M时分复用 TDM、准同步数字体系(PDH)压缩编码 语音、图像和数字数据 引 言10.1 引 言n为什么要数字化? 压缩编码; 模/数转换n信源编码的作用: 波形编码和参量编码nA/D转换(数字化编码)的技术: A/D 数字方式传输 D/An模拟信号数字化传输的三个环节: “抽样、量化 和 编码”n波形编码的三个步骤: PCM、DPCM、 Mn波形编码的常用方法:6、7、8章
2、 模拟信号de抽样10.2 抽样定理 - 模拟信号数字化和时分多路复用的理论基础 最高频率小于 fH 的模拟信号m(t) 可由其等间隔的 抽样值唯一确定,抽样间隔Ts 或 抽样速率 fs 应满足:10.2.1 低通模拟信号的抽样定理n定理:n证明:设单位冲激序列: 其周期T = 抽样间隔Ts( )TntTnt1(1)TnfnTTf( )( )() (ssTsnm ttm nnm tTtT( )( )( )sTM fffM1( )()nssfM ffnT 抽样过程可看作是 m(t ) 与 T(t) 的相乘。因此 ,理想抽样信号为: 其频谱为: 1/Tsn=0 理想抽样过程的波形和频谱: fs 2
3、fH 因此,抽样速率 必须满足: fsfH这就从 频域角度 证明了 低通抽样定理。若 fs IWi 1 Is IWi 0IW1IW2IW356 它与逐次比较型编码器中的本地译码器基本相同,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。n 译 码 把 PCM 信号 相应的 PAM 样值信号,即 D/A 变换。A律13折线译码器原理框图各部分功能:7/12变换电路: : 将7位非线性码转变为12位线性码。 目的:增加一个Vi /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Vi /2 , 从而改善量化信噪比。串/并变换记忆电路 :将串行 PCM 码变为并行码,
4、并记忆下来。极性控制:根据收到的极性码 C1来控制译码后PAM信号的极性。编码器中 7/11寄存读出电路: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 :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。 58解解例1270由上例可知,由上例可知,编码电平 :IC=1216因此,译码电平:ID = IC + Vi /2=1216+64/2=1248 编码后误差: ( Is - IC) = 54 译码后误差 : : | Is- ID | = 22 n PCM 信号的比
5、特率和带宽BbsRfNBR传输带宽: 若采用非归零矩形脉冲传输时,谱零点带宽为例如: 一路模拟话路带宽为 B=4 kHz一路数字电话带宽为问题:PCM信号占用的频带 比 标准话路带宽要 宽很多倍。B=80008 = 64 kHz如何解决?详见10.6节 6010.5.4 PCM系统中噪声的影响PCM 系 统 输 出:( )( )( )( )qam tm tn tn tn 两种噪声:产生机理不同相互独立+ 信号成分( So ) 加性噪声( Sa ) 量化噪声(Sq)2o2( )( )qqSE m tNE ntn 性能指标:2o2aa( )( )SE m tNE nt2o22oa( )( )( )
6、qSE m tNE n tE n t抗量化噪声性能抗加性噪声性能总输出信噪比含义:当低通信号最高频率 fH 给定时, PCM系统的输出信号量噪比随系统的带宽 B 按指数规律增长。H2o22/22( )22( )NqfqBSE m tMNE nt抗量化噪声性能抗加性噪声性能222(1)o2aa( )1/2=( )4NeeSE m tMPNE ntPPCM系统最小带宽HBNf带宽与信噪比互换22oo222oaa/( )2( )( )1/1 4 2NqNqqeSNSE m tNE n tE n tNNPOO2a,2NqSNNN若则OOa1,4qeSNNNP若则假设条件:自然码、均匀量化、输入信号为均
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