通信原理_教学课件_17 (2).ppt

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1、通信原理第9章模拟信号的数字传输（第4-5节）1复习--均匀量化的信号量噪比量化器的平均输出信号量噪比随量化电平数M的增大而提高。2正弦信号均匀量化信噪比9.4抽样信号的量化3语音信号幅度的概率密度分布特点语音信号均匀量化信噪比9.4抽样信号的量化小信号出现的概率大，大信号出现的概率小。49.4抽样信号的量化语音信号均匀量化信噪比当D<0.2时，信号有效值很大时，5小信号的量噪比小，大信号的量噪比大；满足信号量噪比要求的输入信号的取值范围（动态范围）将受到很大限制。问题--均匀量化有哪些不足？69.4抽样信号的量化9.4.3非均匀量化非均匀量化的目的提高小信号的输出信号量噪比。非均匀量

2、化的原理量化间隔随信号抽样值的不同而变化。信号抽样值小时，量化间隔v也小；信号抽样值大时，量化间隔v也变大。79.4抽样信号的量化xe(x)量化误差非均匀量化特性曲线x110y89.4抽样信号的量化量化误差非均匀量化特性曲线yxxe(x)99.4抽样信号的量化非均匀量化的实现过程109.4抽样信号的量化压缩扩展实例yt51018t扩张特性曲线x压缩特性曲线yt510t18y119.4抽样信号的量化压缩(非线性电路)---输出:y=f(x)扩张(非线性电路)---输出:常用的压扩方法A压缩律（A律）：主要用于英国、法国、德国等欧洲各国和我国大陆；压缩律（律）：主要用于美国、加拿大

3、和日本等国。129.4抽样信号的量化A压缩律（A律）压缩规律：A---压缩率我国大陆：A=87.6xy11-1-10A=1A=87.61/A139.4抽样信号的量化13折线压缩特性－A律的近似yx11/21/41/81/161/321/641/12817/86/85/84/83/82/81/81/481/2716254483162161斜率段号各段斜率12345678A=87.6时的A律压缩特性149.4抽样信号的量化13折线压缩特性159.4抽样信号的量化A=87.6A律与13折线压缩特性比较yx182838485868781按A=87.6关系求得x1128160.6130.6115

4、.417.813.411.981按13折线关系求得x11281641321161814121169.4抽样信号的量化压缩律压缩规律：xy00.20.40.60.81.01.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1m=030100200yx00.20.40.60.81.01.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1m=030压缩特性扩张特性100200179.4抽样信号的量化15折线压缩特性－律的近似i012345678y=i/801/82/83/84/85/86/87/81x=(2i-1)/25501/2553/2557/25515/25531/25

5、563/255127/2551斜率2551/81/161/321/641/1281/2561/5121/1024段号12345678189.4抽样信号的量化15折线压缩特性199.4抽样信号的量化15折线压缩特性与13折线压缩特性比较15折线特性第一段的斜率（255/8）大约是13折线特性第一段斜率（16）的两倍，15折线特性给出的小信号的信号量噪比约是13折线特性的两倍。对于大信号而言，15折线特性给出的信号量噪比要比13折线特性时稍差。恢复原信号大小的扩张原理，完全和压缩的过程相反。209.4抽样信号的量化非均匀量化和均匀量化比较0-10-20-30-40-50-6020lgy/

6、x(dB)605040302010SNR(dB)均匀量化11位码字均匀量化7位码字非均匀量化7位码字26电话传输标准对通信系统的要求是：在信号动态范围大于40dB的条件下，信噪比不应低于26dB。21第9章模拟信号的数字传输9.1引言9.2模拟信号的抽样9.3模拟脉冲调制9.4抽样信号的量化9.5脉冲编码调制9.6差分脉冲编码调制9.7增量调制9.8时分复用和复接主要内容229.5脉冲编码调制AlecHarleyReeves(1902-1971)拥有PCM的发明专利239.5脉冲编码调制PCM编译码器芯片249.5脉冲编码调制9.5.1PCM的基本原理把从模拟信号抽样、量化，直

7、到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制(PulseCodeModulation)，简称脉码调制。编码：将离散值变成二进制码元的过程。259.5脉冲编码调制PCM原理(b)译码器模拟信号输出PCM信号输入解码低通滤波(a)编码器模拟信号输入PCM信号输出量化编码冲激脉冲抽样保持269.5脉冲编码调制电路实现——逐次比较法编码原理输入信号抽样脉冲保持电路比较器恒流源记忆电路IsIWc1,c2,c3Is>Iw,ci=1Is