33通信原理第三十三讲new

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1、《通信原理》第三十三讲一、编码和译码把量化后的信号电平值变换成二进制码组的过程称为编码，其逆过程称为解码或译码。a)码字和码型对于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。在PCM中常用的二进制码型有三种：自然二进码、折叠二进码和格雷二进码。自然二进码就是一般的十进制正整数的二进制表示，编码简单、易记，而且译码可以逐比特独立进行。折叠二进码是一种符号幅度码。左边第一位表示信号的极性，信号为正用“1”表示，信号为负用“0”表示；第二位至最后一位表示信号的幅度，由于正、负绝对值相同时，折叠码的上半部分与下半部分相对零电平对称折叠，

2、故名折叠码，且其幅度码从小到大按自然二进码规则编码。与自然二进码相比，折叠二进码的优点是，对于语音这样的双极性信号，只要绝对值相同，则可以采用单极性编码的方法，使编码过程大大简化。另一个优点是，在传输过程中出现误码，对小信号影响较小。格雷码的特点是任何相邻电平的码组，只有一位码位发生变化，即相邻码字的距离恒为1。译码时，若传输或判决有误，量化电平的误差小。另外，这种码除极性码外，当正、负极性信号的绝对值相等时，其幅度码相同，故又称反射二进码。在PCM通信编码中，折叠二进码比自然二进码和格雷码优越，它是A律13折线PCM30/32路基群设备中所采用的码型。

3、b)码位的选择与安排8在13折线编码中，普遍采用8位二进制码，对应有M=2=256个量化级，即正、负输入幅度范围内各有128个量化级，这需要将13折线中的每个折线段6-1再均匀划分16个量化级，由于每个段落长度不均匀，因此正或负输入的8个段落被划分成8×16=128个不均匀的量化级。按折叠二进码的码型，这8位码的安排如下：极性码段落码段内码CCCCCCCC12345678其中第1位码C的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称为极性码。1第2至第4位码CCC为段落码，代表8个段落的起点电平。234第5至第8位码CCCC为段内码，这4位码的16种可能

4、状态用来分别代5678表每一段落内的16个均匀划分的量化级。图6-26段落码与各段的关系注意：在13折线编码方法中，虽然各段内的16个量化级是均匀的，但因段落长度不等，故不同段落间的量化级是非均匀的。13折线中的第一、二段最短，111只有归一化的1/128，再将它等分16小段，每一小段长度为×=。128162048这是最小的量化级间隔，它仅有输入信号归一化值的1/2048，记为Δ，代表一1个量化单位；第八段最长，每一小段归一化长度为，包含64个最小量化间隔，32记为64Δ。6-2假设以非均匀量化时的最小量化间隔Δ=1/2048作为均匀量化的量化间隔，那么

5、从13折线的第一段到第八段所包含的均匀量化级数共有2048个均匀量化级，而非均匀量化只有128个量化级。均匀量化需要编11位码，而非均匀量化只要编7位码。通常把按非均匀量化特性的编码称为非线性编码；按均匀量化特性的编码称为线性编码。可见，在保证小信号时的量化间隔相同的条件下，7位非线性编码与11位线性编码等效。c)编码原理这里只讨论目前常用的逐次比较型编码器原理。编码器的任务是根据输入的样值脉冲编出相应的8位二进代码。除第一位极性码外，其他7位二进代码是通过类似天平称重物的过程来逐次比较确定的。逐次比较型编码的原理与天平称重物的方法相类似，样值脉冲信号相

6、当被测物，标准电平相当天平的砝码。预先规定好一些作为比较标准的电流(或电压)，称为权值电流，用符号I表示。I的个数与编码位数有关。当样值脉冲I到来WWS后，用逐步逼近的方法有规律地用各标准电流I去和样值脉冲比较，每比较一W次出一位码，当I＞I时，出“l”码；反之出“0”码，直到I和抽样值I逼SWWS近为止，完成对输入样值的非线性量化和编码。实现A律13折线压扩特性的逐次比较型编码器由整流器、极性判决、保持电路、比较器及本地译码电路等组成。极性判决电路用来确定信号的极性。输入PAM信号样值为正时，出“l”码；样值为负时，出“0”码；同时将该信号经过全波整流

7、变为单极性信号。比较器是编码器的核心。它的作用是通过比较样值电流I和标准电流I，SW从而对输入信号抽样值实现非线性量化和编码。每比较一次输出一位二进代码，且当I＞I时，出“l”码；反之出“0”码。对一个输入信号的抽样值需要进SW行7次比较。每次所需的标准电流I均由本地译码电路提供。W6-3图6-27逐次比较型编码器原理图本地译码电路包括记忆电路、7／ll变换电路和恒流源。记忆电路用来寄存二进代码，因除第一次比较外，其余各次比较都要依据前几次比较的结果来确定标准电流I值。因此，7位码组中的前6位状态均应由记忆电路寄存下来。W恒流源也称11位线性解码电路或电

8、阻网络，它用来产生各种标准电流I。W在恒流源中有11个基本的权值电流支路，每个支