軌道交通交換技術(shù)：14~15 項(xiàng)目一：機(jī)房一數(shù)字程控交換機(jī)開(kāi)局任務(wù)七：復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用

軌道交通交換技術(shù)

——項(xiàng)目一：機(jī)房一數(shù)字程控交換機(jī)開(kāi)局

任務(wù)七：復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目部2模擬信號(hào)數(shù)字化目錄復(fù)用技術(shù)PCM幀結(jié)構(gòu)3發(fā)信信源編碼器信道編碼器傳輸媒介信道譯碼器信源譯碼器收信噪聲復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用信號(hào)處理過(guò)程4模擬信號(hào)數(shù)字化模擬信號(hào)：數(shù)值上連續(xù)變化的信號(hào)，某一種參量可以取無(wú)限多個(gè)數(shù)值，且直接與消息相對(duì)應(yīng)。數(shù)字信號(hào)：

離散信號(hào)，由許多脈沖組成，某一參量只能取有限個(gè)數(shù)值，不直接與消息相對(duì)應(yīng)。復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用5脈沖編碼調(diào)制（PCM）脈沖編碼調(diào)制（PCM）的模型復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用6脈沖編碼調(diào)制（PCM）1.抽樣目的：使模擬信號(hào)在時(shí)間上離散化。原理：通過(guò)抽樣脈沖按一定周期去控制抽樣器的開(kāi)關(guān)電路，取出模擬信號(hào)的瞬時(shí)電壓值，從而將連續(xù)的原始話音信號(hào)變成間隔相等但幅度不等的離散電壓值。復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用71.抽樣所抽取的每個(gè)幅度值為樣值，可以看做是按幅度調(diào)制的脈沖信號(hào)，稱為脈沖幅度（PAM）信號(hào)。話音信號(hào)頻率范圍為300-3400Hz。為了使抽樣信號(hào)不失真地還原為原始信號(hào)，抽樣頻率應(yīng)大于話音信號(hào)的最高頻率的兩倍，實(shí)際中取8000Hz，則抽樣周期為1/8000,即125us。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用8脈沖幅度信號(hào)（PAM）脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用9復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用脈沖編碼調(diào)制（PCM）脈沖編碼調(diào)制（PCM）的模型102.量化目的：將抽樣得到的無(wú)數(shù)種幅度值用有限個(gè)狀態(tài)來(lái)表示，以便用有限的數(shù)字序列近似表示無(wú)限種幅度值，從而最終實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化。原理：把采樣信號(hào)的幅度值與某個(gè)最小數(shù)量單位的一系列整數(shù)倍比較，以最接近采樣信號(hào)幅值的最小數(shù)量單位倍數(shù)來(lái)代替該幅值。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用11量化誤差：量化值與信號(hào)值之間的差異。把無(wú)限多種幅值量化成有限的值必然會(huì)產(chǎn)生誤差。量化誤差是數(shù)字通信中的主要噪聲來(lái)源之一。減少信號(hào)的量化噪聲有以下兩種方法：增加量化級(jí)數(shù)采用非均勻量化的方法

脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用12定義：均勻量化，即采用均勻的量化等級(jí)。常用量化方法：舍去法補(bǔ)足法四舍五入法缺陷：由于量化分級(jí)間隔是均勻的，對(duì)大信號(hào)和小信號(hào)量化階距相同，因而小信號(hào)時(shí)的相對(duì)誤差大，大信號(hào)的相對(duì)誤差小。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用13四舍五入量化方法的示意圖脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用14抽樣值四舍五入量化值1000.31000100.510110.8115.150.510.200.030脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用15定義：非均勻量化就是非線性量化。常用量化方法A律13折線法（歐洲、中國(guó)）u律15折線法（北美）特點(diǎn)：在信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，量化分級(jí)不均勻、量化階距不相等的量化。例如：使小信號(hào)的量化分級(jí)數(shù)目多，則量化階距??；若使大信號(hào)的量化分級(jí)數(shù)目少，則量化階距大。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用16A律13折線壓縮法的各折線段的斜率：脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用17這樣加上負(fù)方向，共有分為16段，用16段表示語(yǔ)言信號(hào)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們將非均勻量化的每一段再等分為16段。將語(yǔ)言信號(hào)共分為16*16=256段。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用18脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用脈沖編碼調(diào)制（PCM）的模型19D1D2D3D4D5D6D7D8極性碼：1：正0：負(fù)段落碼段內(nèi)碼幅度碼樣值PCM信號(hào)脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用20經(jīng)過(guò)編碼后的信號(hào)即為PCM信號(hào)。PCM信號(hào)在信道中是以每路一個(gè)抽樣值為單位傳輸?shù)?，因此單路PCM信號(hào)的傳輸速率為8bit*8000=64kb/s。我們將速率為64kb/s的PCM信號(hào)稱為基帶信號(hào)。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用21脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用22譯碼器：在PCM通信的接收端，需要把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為模擬信號(hào)，這要經(jīng)過(guò)解碼和重建兩個(gè)處理過(guò)程。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用23解碼解碼就是把接收到的PCM代碼轉(zhuǎn)變成與發(fā)送端一樣的PAM信號(hào)。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用24重建把所需的話音信號(hào)從PAM信號(hào)中分離出來(lái)，這一過(guò)程即為重建。脈沖編碼調(diào)制（PCM）復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用25模擬信號(hào)數(shù)字化目錄復(fù)用技術(shù)PCM幀結(jié)構(gòu)26多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)的出現(xiàn)提高了硬件資源的利用率，降低了通信網(wǎng)中硬件資源的成本。目前，有線通信中的多路復(fù)用技術(shù)主要有：頻分復(fù)用時(shí)分復(fù)用復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用27頻分復(fù)用頻分復(fù)用（FDM）是指把傳輸信道的總帶寬劃分成若干個(gè)子頻段，分為信道1、信道2、……信道n。每個(gè)子頻段可作為一個(gè)獨(dú)立的傳輸信道使用，每對(duì)用戶所占用的僅僅是其中的一個(gè)子頻段。多路復(fù)用技術(shù)復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用28時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用是將信道的傳輸時(shí)間劃分成若干個(gè)時(shí)隙，每個(gè)被傳輸?shù)男盘?hào)獨(dú)立占用其中的一個(gè)時(shí)隙，各路信號(hào)輪流在自己的時(shí)隙內(nèi)完成傳輸，分為信道1、信道2、……信道n。多路復(fù)用技術(shù)復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用程控?cái)?shù)字交換機(jī)采用的多路復(fù)用技術(shù)為時(shí)分復(fù)用（TDM）。29模擬信號(hào)數(shù)字化目錄復(fù)用技術(shù)PCM幀結(jié)構(gòu)30PCM幀結(jié)構(gòu)目前國(guó)際上有兩種PCM體制：在北美各國(guó)和日本采用的24路PCM，由貝爾（BELL）公司提出；在歐洲各國(guó)和中國(guó)等國(guó)家采用的30/32路PCM，由歐洲郵電管理協(xié)會(huì)（CEPT）提出。對(duì)比項(xiàng)CEPT30/32路BELL24路抽樣速率/Hz80008000比特?cái)?shù)/抽樣88時(shí)隙/幀3224PCM話路/幀3024輸出比特速率（kb/s）20481544復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用31PCM幀結(jié)構(gòu)復(fù)用技術(shù)在程控交換機(jī)中的應(yīng)用32時(shí)隙：每路信號(hào)經(jīng)PCM調(diào)制后，都是以8bit抽樣值為一個(gè)信號(hào)單元傳送。每個(gè)8bit所占據(jù)的時(shí)間為1個(gè)“時(shí)隙”（