数字通信原理(5_1).ppt

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1、数字通信原理（5）2001Copyright1SCUTDT&PLabs第七章增量调制2001Copyright2SCUTDT&PLabs7.0概述1.增量调制（M）：一种信源编码方式；2.M调制的特点：每次抽样只输出1bit反映输入信号波形变换的编码信号，简单可靠；3.M调制编码的基本思想：用一阶梯波逼近一个连续信号；4.M调制的主要应用：军用通信系统。2001Copyright3SCUTDT&PLabs7.1简单增量调制(M)原理1.编码器与解码器定义符号：S(t):输入模拟信号；S(n):S(t)信号的抽样值；Sl(t):重建(本地译码)信号；Sl(n):重建信号的样值

2、；e(t):差值信号；e(n):差值信号样值；C(n):判决信号输出。编码器实现方法原理电路－＋判决器积分器脉冲发生器S(t)e(t)Sl(t)C(n)抽样定时Q[]Z-1＋数码形成S(n)e(n)Sl(n)C(n)eq(n)S(n)2001Copyright4SCUTDT&PLabs7.1简单增量调制(M)原理2.增量调制(M)实现过程判决输出:量化输出:编码输出:e(t)=S(t)-Sl(t)>=0;e(n)>=0,eq(n)=+;C(n)=1;e(t)=S(t)-Sl(t)<0;e(n)<0,eq(n)=-;C(n)=0.2001Copyright5SCUTDT&PLa

3、bs7.1简单增量调制(M)原理解码器实现方法原理电路积分器脉冲发生器低通滤波器C(n)Sl(t)S’(t)＋Z-1解码S’(n)C(n)eq(n)2001Copyright6SCUTDT&PLabs7.1简单增量调制(M)原理3.量化噪声与过载噪声(1)过载噪声：本地译码信号Sl(t)跟不上输入信号S(t)变换产生的失真称之。S(t)信号变化率：dS(t)/dt;Sl(t)信号最大变化率：/Ts=fs;当

4、dS(t)/dt

5、<=fs,不会产生过载失真；

6、dS(t)/dt

7、>fs,会产生过载失真.2001Copyright7SCUTDT&PLabs7.1简单增量调制(M

8、)原理3.量化噪声与过载噪声(续前)（临界）无过载失真的最大跟踪斜率：/Ts=fs例：对正弦信号：S(t)=AmaxCost

9、dS(t)/dt

10、=Amax，不产生过载失真要求：fs>=Amax。(2)量化噪声由：e(t)=S(t)-Sl(t)，在无过载的情况下，可认为e(t)在(－，＋)内均匀分布，量化噪声：2001Copyright8SCUTDT&PLabs7.1简单增量调制(M)原理3.量化噪声与过载噪声(续前)若将e(t)近似看作一个功率均匀分布在0～fS频带内的信号，则功率密度谱为：设接收端低通滤波器的带宽为：fB，则接收端收到的总的噪声功率为：2001Co

11、pyright9SCUTDT&PLabs7.1简单增量调制(M)原理4.正弦信号临界过载时的SNRmax由临界过载条件：fs>=Amax,正弦信号功率：S＝A2max/2信噪比：因为30lg2＝9，所以fS每提高一倍，SNRmax提高9dB；20lg2＝6，所以f每提高一倍，SNRmax减少6dB。对语音信号，fS通常要比PCM情况下的采用频率高几倍。2001Copyright10SCUTDT&PLabs7.2数字压扩自适应增量调制1.简单增量调制的缺陷取值太小，容易产生过载失真；取值太大，量化噪声增大。2.数字自适应压扩式M基本原理自动跟踪输入信号的变化，当连“0”或连

12、“1”数目变化时，动态调节的大小；编码器－判决器积分器脉冲调幅器S(t)e(t)Sl(t)C(n)抽样定时极性控制平滑电路连码检测2001Copyright11SCUTDT&PLabs7.2数字压扩自适应增量调制2.数字自适应压扩式M基本原理（续前）连码检测电路：检测连“0”或连“1”数目，获取自适应改变的信息。平滑(积分)电路：将检测输出的数字信号平滑后控制调幅器；极性控制：决定脉冲的极性“0”对应负脉冲；“1”对应正脉冲。调幅器：动态确定的幅度大小。判决器与积分器：作用与普通的M中的相应部件功能相同。2001Copyright12SCUTDT&PLabs极性控制积分器

13、脉冲调幅器C(n)S’(n)平滑电路连码检测7.2数字压扩自适应增量调制2.数字自适应压扩式M基本原理（续前）解码器：低通滤波器2001Copyright13SCUTDT&PLabs7.2数字压扩自适应增量调制3.数字自适应压扩式M信噪比改善信号幅度的下降对信噪比的影响远较简单增量调制时小。2001Copyright14SCUTDT&PLabs