脉冲编码调制（PCM）ppt课件.ppt

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1、第二章模拟信号的数字化传输数字通信原理主要内容2.1引言2.2模拟信号数字化的基本原理2.3脉冲编码调制（PCM）2.4增量调制（ΔM）2.5数字复接技术脉冲编码调制PCM调制系统1PCM系统的抗噪声性能3编码和译码2差分编码调制4脉冲编码调制脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制，是一种用一组二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。PCM是一种最典型的语音信号数字化的波形编码方式。原理框图原理框图量化编码信道抽样译码低通滤波干扰A/D变换PAM在发送端进行波形编码，主要包括抽样、量化和编码三个过程，把模拟信号变换为二进

2、制码组。原理框图量化编码信道抽样译码低通滤波干扰A/D变换PAM编码后的PCM码组的数字传输方式，可以是直接的基带传输，也可以是对微波、光波等载波调制后的调制传输。原理框图量化编码信道抽样译码低通滤波干扰A/D变换PAM在接收端，二进制码组经译码后还原为量化后的样值脉冲序列，然后经低通滤波器滤除高频分量，便可得到重建信号m^(t)脉冲编码调制PCM调制系统1PCM系统的抗噪声性能3编码和译码2差分编码调制4编码和译码定义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。码字和码型码位的选择和安排编码原理译码原

3、理码字和码型定义把对于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。PCM常用的二进制码型有三种自然二进码格雷二进码折叠二进码自然二进码自然二进码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每个码元只有两种状态，取“1”或“0”，一组自然二进码代表的量化电平为：【例】设自然二进码1101，码位数n=4，则：码字和码型定义把对于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。PCM常用的二进制码型有三种自然二进码格雷二进码折叠二进码格雷二进码任何相邻电平的码组

4、，只有一位码位发生变化，即相邻码字的距离恒为1。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。特点译码时，若传输或判决有误，量化电平的误差小。格雷二进码格雷码的量化电平：“±”号的取法：除去所有c＝0的项，从最高位开始，依次取＋，－，＋，－，…。【例】设格雷码1101，码位数n=4，则：自然码和格雷码的变换自然码和格雷码的变换从自然码变换成格雷码从格雷码变换成自然码从自然码变换成格雷码变换规则【例】设自然二进码110，码位数n=4，则变换得格雷码为101自然码和格雷码的变换从自然码变换成格雷码从格雷

5、码变换成自然码从格雷码变换成自然码变换规则【例】设格雷码1101，则变换得自然码为1001码字和码型定义把对于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。PCM常用的二进制码型有三种自然二进码格雷二进码折叠二进码折叠二进码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，故名折叠码，且其幅度码从小到大按自然二进码规则编码。折叠二进码折叠二进码的优点对于语音这样的双极

6、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。在传输过程中出现的误码，对小信号影响较小。自然码和折叠码的变换自然码和折叠码的变换从自然码变换成折叠码从折叠码变换成自然码从自然码变换成折叠码变换规则【例】设自然码010，则变换得折叠码为001自然码和折叠码的变换从自然码变换成折叠码从折叠码变换成自然码从折叠码变换成自然码变换规则【例】设折叠码1101，则变换得自然码为1101编码和译码定义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。码字和码型码位的选择和安排编码原理译码原理码位的

7、选择和安排13折线编码采用8位二进制码，对应256个量化级，即正、负输入幅度范围内各有128个量化级需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级正、负输入的8个段落被划分成128个不均匀量化级8位码的安排8位码的安排第1位码C1的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称为极性码。第2至第4位码C2C3C4为段落码，代表8个段落的起点电平。段落码与各段的关系第5至第8位码C5C6C7C8为段内码，这4位码的16种可能状态用来分别代表每一段落内的16个均匀划分的量化级。极性码C1段落码C2C3C4段内码C5C6C7C8段落码与

8、各段的关系码位的选择和安排注意：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。第一、二段最短，只有归一化的1/128，再将它等分16小段，每一小段长度为1/20