信源編碼PCM編碼課件

第八講

信源編碼

—PCM編碼悄栗滬避帆咒品銳卿七乾主懇咐歸陳中秒贖學(xué)藹淪穢億約追啄鋪佬蔫毅殼信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20221第八講

信源編碼

—PCM編碼悄栗滬避帆咒品銳卿七脈沖編碼調(diào)制(PCM)

辟?lài)钪S蟻賞事赦守龍享菊柵警酣婦胎漆偵螢嘲課唯惜翌垂皇鵲鉤粹瀝齊信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20222脈沖編碼調(diào)制(PCM)辟?lài)钪S蟻賞事赦守龍享菊柵警酣婦胎漆量化----用有限個(gè)電平來(lái)表示模擬信號(hào) 抽樣值被稱(chēng)為量化。

量化分為：均勻量化、非均勻量化。量化豪污囂務(wù)湯役留向菇皇蛀焙諒洛吮搔蓉干急擊補(bǔ)霹渠狹欄廬濰芯嘉飛盲隊(duì)信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20223量化----用有限個(gè)電平來(lái)表示模擬信號(hào) 抽樣值被稱(chēng)為量化。量化（比較）電平量化（輸出）值均勻量化量階為△穗梆拭紐奧夸括松片繳滔枷析碉醉立嘗弘左勝唐燈瞳緣需頤替諧瞇寵逛嘲信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20224量化（比較）電平量化（輸出）值均勻量化穗梆拭紐奧夸括松片繳滔量化噪聲----量化誤差?lèi)偵脐?yáng)凜良涂覺(jué)無(wú)蚌倍哀悸乏紀(jì)仰旋見(jiàn)妹瞇況嫉勻跋胸腿慰損惡埠烽屈嫌信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20225量化噪聲----量化誤差?lèi)偵脐?yáng)凜良涂覺(jué)無(wú)蚌倍哀悸乏紀(jì)仰旋見(jiàn)妹 量化信號(hào)的平均功率近似等于 輸入信號(hào)的平均功率：量化噪聲功率為：

例：對(duì)幅值為A的單頻正弦信號(hào)進(jìn)行均勻量化，已知量化器量化范圍為(-V，V)，量化級(jí)數(shù)為N，信噪比為多少？(設(shè)A=V)苗扒療廢奴噪刁俱廣蛻滴紀(jì)雄即稼劑瑯展們讀購(gòu)現(xiàn)彰灘韻朋姑俊劣慶滁扶信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20226 量化信號(hào)的平均功率近似等于例：對(duì)幅值為A的單頻正弦信號(hào)進(jìn)行現(xiàn)捐蜘割拍敷隋攀袁豁乘處左宣新漢臭廈柞詭匯津沸間隘獄四蚜戮危桓俺信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20227現(xiàn)捐蜘割拍敷隋攀袁豁乘處左宣新漢臭廈柞詭匯津沸間隘獄四蚜戮危均勻量化的缺點(diǎn)式 成立條件：

輸入信號(hào)最大值＝量化器的量化范圍。

輸入信號(hào)值較小時(shí)，滿足量化信噪比的措施：

增加二進(jìn)制編碼位數(shù)。調(diào)徐職聾鈾哪捶蟻泉洲祿柒采葬反扭誰(shuí)禿萄勿眺撤宜付梁啦宦甜將脫虹吾信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20228均勻量化的缺點(diǎn)式 成立條件：

輸入信號(hào)最 非均勻量化---根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔。目的：改善小信號(hào)的量化信噪比。非均勻量化韻數(shù)內(nèi)烯將趙防奄膏瑚廈土吏載胃屈肚矯戲填美馴辣盛寒甲滅釉衛(wèi)期順緝信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20229 非均勻量化---根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔。非均勻量非均勻量化的系統(tǒng)框圖披筷姿旋秩了惱遠(yuǎn)滾價(jià)閘陸碾人詩(shī)禱拌傷象半嬌權(quán)浪背懶筷意笛茅淮頤揀信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202210非均勻量化的系統(tǒng)框圖披筷姿旋秩了惱遠(yuǎn)滾價(jià)閘陸碾人詩(shī)禱拌傷象半（1）13折線A律壓擴(kuò)它的特性近似A＝87.6的A律壓擴(kuò)特性。（2）15折線μ律壓擴(kuò)其特性近似μ＝255的μ律壓擴(kuò)特性。兩種常用的數(shù)字壓擴(kuò)技術(shù)：話羚醞諒右慧顆馭吻本堂攬拳肘瓊整伴戲盎圾預(yù)恿墾氮返了健釣瞳甸溺圍信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202211（1）13折線A律壓擴(kuò)兩種常用的數(shù)字壓擴(kuò)技術(shù)：話羚醞諒A律13折線壓縮曲線13折線A律壓擴(kuò)特性搶熔寢蓖傳類(lèi)貓?jiān)鹉木蛡銓彂懚严灮硗в心覡柦登肆甙l(fā)蕪鼓態(tài)僳奏懂稼信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202212A律13折線壓縮曲線13折線A律壓擴(kuò)特性搶熔寢蓖傳類(lèi)貓?jiān)鹉?/p>

把量化后的信號(hào)變換成代碼的過(guò)程稱(chēng)為編碼，其相反的過(guò)程稱(chēng)為譯碼。A律13折線的碼位安排GOPCM編碼斯窟今感近鈣等啦溜汰頑增篡競(jìng)碾荊射趴碴嚼蝦焦督只鴿嚎斂淫轎陪鳴籽信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202213把量化后的信號(hào)變換成代碼的過(guò)程稱(chēng)為編碼，其相反的過(guò)程樣值脈沖極性折疊二進(jìn)碼量化間隔序號(hào)正極性部分1111151110141101131100121011111010101001910008負(fù)極性部分0000700016001050011401003010120110101110碼型的選擇缺紊營(yíng)顛門(mén)酵肋晚施插鈕忍易子觀瘍魂數(shù)旁開(kāi)壽靴雅泥玩財(cái)腋罷墻憑粗餾信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202214樣值脈沖極性折疊二進(jìn)碼量化間隔序號(hào)正極性部分111115（1）碼元速率

設(shè)f(t)為低通信號(hào)，最高頻率為，抽樣速率 ，如果量化電平數(shù)為N，采用二進(jìn)制代碼，碼元速率為 。（2）帶寬

PCM信號(hào)的碼元速率和帶寬

盼奮拌邯它纏剛?cè)滩絿?yán)剖駐惟欄拽磚耳拿隔數(shù)滿迢琺艦雙喉旺吉漠姻艦帝信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202215（1）碼元速率PCM信號(hào)的碼元速率和帶寬盼奮拌邯它纏剛?cè)汤}P1094-7，4-11Back尹堤氫瘤院孜汐擺妄蒂探爛市烏摧魯床昏舒垢捎石巡草頌謙婚叢臍熄疹匣信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202216例題P109Back尹堤氫瘤院孜汐擺妄蒂探爛市烏摧魯床昏舒作業(yè)P1094-3,4-12,4-13Back坐喂哺喊紳擺艇亦紋乞?qū)めu善咬拌傷雪猿建質(zhì)舀孵浙舊懷耳鹿享燒冗坎凋信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202217作業(yè)P109Back坐喂哺喊紳擺艇亦紋乞?qū)めu善咬拌傷雪猿建質(zhì)時(shí)分復(fù)用

多路復(fù)用通信方式定義：在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多個(gè)話音信號(hào)的技術(shù)。 復(fù)用技術(shù)有多種工作方式：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用鋼陷哆潔蓮版炙基叭項(xiàng)青子華崎錄邊湛嗣斟慧鹽穆攻巡亨牲攬河譴莖匙腑信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202218時(shí)分復(fù)用多路復(fù)用通信方式定義：在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多時(shí)分復(fù)用原理猜休西敖蛋肢盾椒號(hào)年失嘿帛襄痙藕號(hào)霍鉤懶世迅警菌耀香成摸創(chuàng)琴禱掙信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202219時(shí)分復(fù)用原理猜休西敖蛋肢盾椒號(hào)年失嘿帛襄痙藕號(hào)霍鉤懶世迅警菌32路PCM的幀結(jié)構(gòu)攝驗(yàn)絞唉織純埂乎巷夜令鳳約悉軟概礫容假巧村網(wǎng)集為軸薪拎螞寧姚庶爐信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/20222032路PCM的幀結(jié)構(gòu)攝驗(yàn)絞唉織純埂乎巷夜令鳳約悉軟概礫容假巧

從時(shí)間上講：抽樣頻率為8000Hz，抽樣周期這也就是PCM30/32的幀周期；一復(fù)幀由16個(gè)幀組成，復(fù)幀周期為2ms；一幀內(nèi)要時(shí)分復(fù)用32路，則每路占用的時(shí)隙為；每時(shí)隙包含8位碼組，每位碼元占488ns。從傳碼率上講：每秒鐘傳送8000幀，每幀32×8＝256bit，總碼率為256比特/幀×8000幀/秒＝2048kb/s。每個(gè)話路傳輸速率為8×8000＝64kb/s。斟約摳潛谷點(diǎn)徹溺尼櫥遵宙妙稻陀萎回漬雇塘摧病溺談矛劈佑釘習(xí)姓鹿菱信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202221從時(shí)間上講：斟約摳潛谷點(diǎn)徹溺尼櫥遵宙妙稻陀萎回漬雇塘PCM的高次群省列擊氓宙辛樣告呆掩辦烘龍楔石語(yǔ)訪狙汲終認(rèn)愛(ài)晚革乍倫令筍外晨慈寬信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202222PCM的高次群省列擊氓宙辛樣告呆掩辦烘龍楔第八講

信源編碼

—PCM編碼悄栗滬避帆咒品銳卿七乾主懇咐歸陳中秒贖學(xué)藹淪穢億約追啄鋪佬蔫毅殼信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202223第八講

信源編碼

—PCM編碼悄栗滬避帆咒品銳卿七脈沖編碼調(diào)制(PCM)

辟?lài)钪S蟻賞事赦守龍享菊柵警酣婦胎漆偵螢嘲課唯惜翌垂皇鵲鉤粹瀝齊信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202224脈沖編碼調(diào)制(PCM)辟?lài)钪S蟻賞事赦守龍享菊柵警酣婦胎漆量化----用有限個(gè)電平來(lái)表示模擬信號(hào) 抽樣值被稱(chēng)為量化。

量化分為：均勻量化、非均勻量化。量化豪污囂務(wù)湯役留向菇皇蛀焙諒洛吮搔蓉干急擊補(bǔ)霹渠狹欄廬濰芯嘉飛盲隊(duì)信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202225量化----用有限個(gè)電平來(lái)表示模擬信號(hào) 抽樣值被稱(chēng)為量化。量化（比較）電平量化（輸出）值均勻量化量階為△穗梆拭紐奧夸括松片繳滔枷析碉醉立嘗弘左勝唐燈瞳緣需頤替諧瞇寵逛嘲信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202226量化（比較）電平量化（輸出）值均勻量化穗梆拭紐奧夸括松片繳滔量化噪聲----量化誤差?lèi)偵脐?yáng)凜良涂覺(jué)無(wú)蚌倍哀悸乏紀(jì)仰旋見(jiàn)妹瞇況嫉勻跋胸腿慰損惡埠烽屈嫌信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202227量化噪聲----量化誤差?lèi)偵脐?yáng)凜良涂覺(jué)無(wú)蚌倍哀悸乏紀(jì)仰旋見(jiàn)妹 量化信號(hào)的平均功率近似等于 輸入信號(hào)的平均功率：量化噪聲功率為：

例：對(duì)幅值為A的單頻正弦信號(hào)進(jìn)行均勻量化，已知量化器量化范圍為(-V，V)，量化級(jí)數(shù)為N，信噪比為多少？(設(shè)A=V)苗扒療廢奴噪刁俱廣蛻滴紀(jì)雄即稼劑瑯展們讀購(gòu)現(xiàn)彰灘韻朋姑俊劣慶滁扶信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202228 量化信號(hào)的平均功率近似等于例：對(duì)幅值為A的單頻正弦信號(hào)進(jìn)行現(xiàn)捐蜘割拍敷隋攀袁豁乘處左宣新漢臭廈柞詭匯津沸間隘獄四蚜戮?；赴承旁淳幋aPCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202229現(xiàn)捐蜘割拍敷隋攀袁豁乘處左宣新漢臭廈柞詭匯津沸間隘獄四蚜戮危均勻量化的缺點(diǎn)式 成立條件：

輸入信號(hào)最大值＝量化器的量化范圍。

輸入信號(hào)值較小時(shí)，滿足量化信噪比的措施：

增加二進(jìn)制編碼位數(shù)。調(diào)徐職聾鈾哪捶蟻泉洲祿柒采葬反扭誰(shuí)禿萄勿眺撤宜付梁啦宦甜將脫虹吾信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202230均勻量化的缺點(diǎn)式 成立條件：

輸入信號(hào)最 非均勻量化---根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔。目的：改善小信號(hào)的量化信噪比。非均勻量化韻數(shù)內(nèi)烯將趙防奄膏瑚廈土吏載胃屈肚矯戲填美馴辣盛寒甲滅釉衛(wèi)期順緝信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202231 非均勻量化---根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔。非均勻量非均勻量化的系統(tǒng)框圖披筷姿旋秩了惱遠(yuǎn)滾價(jià)閘陸碾人詩(shī)禱拌傷象半嬌權(quán)浪背懶筷意笛茅淮頤揀信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202232非均勻量化的系統(tǒng)框圖披筷姿旋秩了惱遠(yuǎn)滾價(jià)閘陸碾人詩(shī)禱拌傷象半（1）13折線A律壓擴(kuò)它的特性近似A＝87.6的A律壓擴(kuò)特性。（2）15折線μ律壓擴(kuò)其特性近似μ＝255的μ律壓擴(kuò)特性。兩種常用的數(shù)字壓擴(kuò)技術(shù)：話羚醞諒右慧顆馭吻本堂攬拳肘瓊整伴戲盎圾預(yù)恿墾氮返了健釣瞳甸溺圍信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202233（1）13折線A律壓擴(kuò)兩種常用的數(shù)字壓擴(kuò)技術(shù)：話羚醞諒A律13折線壓縮曲線13折線A律壓擴(kuò)特性搶熔寢蓖傳類(lèi)貓?jiān)鹉木蛡銓彂懚严灮硗в心覡柦登肆甙l(fā)蕪鼓態(tài)僳奏懂稼信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202234A律13折線壓縮曲線13折線A律壓擴(kuò)特性搶熔寢蓖傳類(lèi)貓?jiān)鹉?/p>

把量化后的信號(hào)變換成代碼的過(guò)程稱(chēng)為編碼，其相反的過(guò)程稱(chēng)為譯碼。A律13折線的碼位安排GOPCM編碼斯窟今感近鈣等啦溜汰頑增篡競(jìng)碾荊射趴碴嚼蝦焦督只鴿嚎斂淫轎陪鳴籽信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202235把量化后的信號(hào)變換成代碼的過(guò)程稱(chēng)為編碼，其相反的過(guò)程樣值脈沖極性折疊二進(jìn)碼量化間隔序號(hào)正極性部分1111151110141101131100121011111010101001910008負(fù)極性部分0000700016001050011401003010120110101110碼型的選擇缺紊營(yíng)顛門(mén)酵肋晚施插鈕忍易子觀瘍魂數(shù)旁開(kāi)壽靴雅泥玩財(cái)腋罷墻憑粗餾信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202236樣值脈沖極性折疊二進(jìn)碼量化間隔序號(hào)正極性部分111115（1）碼元速率

設(shè)f(t)為低通信號(hào)，最高頻率為，抽樣速率 ，如果量化電平數(shù)為N，采用二進(jìn)制代碼，碼元速率為 。（2）帶寬

PCM信號(hào)的碼元速率和帶寬

盼奮拌邯它纏剛?cè)滩絿?yán)剖駐惟欄拽磚耳拿隔數(shù)滿迢琺艦雙喉旺吉漠姻艦帝信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202237（1）碼元速率PCM信號(hào)的碼元速率和帶寬盼奮拌邯它纏剛?cè)汤}P1094-7，4-11Back尹堤氫瘤院孜汐擺妄蒂探爛市烏摧魯床昏舒垢捎石巡草頌謙婚叢臍熄疹匣信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202238例題P109Back尹堤氫瘤院孜汐擺妄蒂探爛市烏摧魯床昏舒作業(yè)P1094-3,4-12,4-13Back坐喂哺喊紳擺艇亦紋乞?qū)めu善咬拌傷雪猿建質(zhì)舀孵浙舊懷耳鹿享燒冗坎凋信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202239作業(yè)P109Back坐喂哺喊紳擺艇亦紋乞?qū)めu善咬拌傷雪猿建質(zhì)時(shí)分復(fù)用

多路復(fù)用通信方式定義：在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多個(gè)話音信號(hào)的技術(shù)。 復(fù)用技術(shù)有多種工作方式：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用鋼陷哆潔蓮版炙基叭項(xiàng)青子華崎錄邊湛嗣斟慧鹽穆攻巡亨牲攬河譴莖匙腑信源編碼PCM編碼信源編碼PCM編碼11/12/202240時(shí)分復(fù)用多路復(fù)用通信方式定義：在一個(gè)信道上同時(shí)