語音通信-語音經(jīng)典之作PCM編碼（現(xiàn)代通信技術(shù)課件）

數(shù)字通信第一步—信源編碼問題引入模擬信號(hào)（聲音）如何數(shù)字化？課前回顧1、脈沖編碼調(diào)制（PCM）完成A/D包含哪幾個(gè)步驟？2、語音通信屬于哪種抽樣？CCITT規(guī)定語音抽樣的頻率為多少？3、我國采用的是哪種量化方式？它總共設(shè)置了多少個(gè)量化單位？信源編碼能區(qū)分均勻量化與非均勻量化；會(huì)進(jìn)行簡單的編碼。培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力；提高學(xué)生6S規(guī)范及工作場(chǎng)所安全規(guī)范意識(shí)。

理解非均勻量化的原理；

掌握A律13折線編碼的基本思想。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)PCM技術(shù)編碼過程PCM技術(shù)的編碼抽樣量化編碼（二進(jìn)制代碼）PCM—編碼PCM—三個(gè)步驟001234567設(shè)置的量化電平0.63.62.80.61.74.67.50.51.52.53.54.55.56.57.5量化值二進(jìn)制代碼PCM碼元波形0.53.52.50.51.54.57.5000011010001100111取樣、量化、編碼過程示意圖0001/481/2716254483162161斜率段號(hào)各段斜率斜率k=Δy/ΔxPCM—量化：A律13折線壓擴(kuò)技術(shù)x1A律13折線量化方式分不均勻的8個(gè)段落，每段中再均勻分為16個(gè)量化間隔，則最小的量化間隔為：(1/128)

(1/16)=

1/2048PCM—量化：A律13折線壓擴(kuò)技術(shù)8位折疊碼（為什么是8位）極性碼c1

、段落碼(c2

c3

c4)和段內(nèi)碼(c5~c8)極性碼：樣值為正，編為1；樣值為負(fù)，編為0極性碼段內(nèi)碼段落碼如何進(jìn)行A律13折線編碼？編碼——編碼規(guī)則碼位數(shù)越多，量化級(jí)數(shù)越多、通信質(zhì)量好碼位數(shù)越多，傳碼率增加，信號(hào)帶寬增加設(shè)備復(fù)雜程度要求高從話音可懂程度，采用3-4位非線性編碼即可但量化誤差大，噪聲較高當(dāng)編碼位數(shù)增加到7-8位，通信質(zhì)量理想A律13折線編碼為什么采用8位？編碼——編碼規(guī)則量化值序號(hào)量化電壓極性自然二進(jìn)制碼折疊二進(jìn)制碼15141312111098正極性111111101101110010111010100110001111111011011100101110101001100076543210負(fù)極性0111011001010100001100100001000000000001001000110100010101100111編碼——編碼碼型自然二進(jìn)制與折疊二進(jìn)制碼注：為了把小信號(hào)區(qū)畫得清楚，并沒有按比例來畫正半?yún)^(qū)第1段1000正半?yún)^(qū)第2段1001正半?yún)^(qū)第3段1010正半?yún)^(qū)第4段1011正半?yún)^(qū)第5段1100正半?yún)^(qū)第6段1101正半?yún)^(qū)第7段1110正半?yún)^(qū)第8段1111負(fù)半?yún)^(qū)第1段0000負(fù)半?yún)^(qū)第2段0001負(fù)半?yún)^(qū)第3段0010負(fù)半?yún)^(qū)第4段0011負(fù)半?yún)^(qū)第5段0100負(fù)半?yún)^(qū)第6段0101負(fù)半?yún)^(qū)第7段0110負(fù)半?yún)^(qū)第8段0111極性碼段落碼0極性碼和段落碼編碼（1位+3位）編碼——編碼規(guī)則x10000000101000101100010011100110100100011011001111010101111101111段內(nèi)碼11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111110000011011100編碼——編碼規(guī)則段內(nèi)碼編碼（4位）0如何確定極性？編碼——編碼規(guī)則C1＝10正半?yún)^(qū)的段落碼分配情況（C2C3C4）000001010011100101110111如何確定段落碼？編碼——編碼規(guī)則0第6段的段內(nèi)碼分配情況（C5C6C7C8）（按自然碼遞增）0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111應(yīng)該在哪一段？

所以

的編碼為：11011011編碼——編碼規(guī)則如何確定段內(nèi)碼？（436△－256△）/16△＝11.25【例1】設(shè)輸入電話信號(hào)抽樣值的歸一化動(dòng)態(tài)范圍在-1至+1之間，將此動(dòng)態(tài)范圍劃分為4096個(gè)量化單位，即將1/2048作為1個(gè)量化單位。當(dāng)輸入抽樣值為+1270個(gè)量化單位時(shí)，試將其按照13折線A律特性編碼。12345678000001010011100101110111016326412825651210242048

【解】設(shè)編出的8位碼組用c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8表示，則：

1)確定極性碼c1：抽樣值+1270為正極性，c1=1；

2)確定段落碼c2

c3

c4：1270位于第8段，c2

c3

c4=111；編碼——課堂練習(xí)1

3)確定段內(nèi)碼c5

c6

c7c8：對(duì)于第8段落，其量化間隔為

(2048-1024)/16=64（量化單位）。 段內(nèi)碼的計(jì)算方法為：（1270-1024）/64=3.84，

c5

c6

c7c8編為0011Is=1270：c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8

＝11110011，抽樣值12701024153620481152128001234567891011121314151216編碼——課堂練習(xí)1【例3】設(shè)輸入電話信號(hào)抽樣值的動(dòng)態(tài)范圍在-5V至+5V之間，將此動(dòng)態(tài)范圍劃分為4096個(gè)量化單位。當(dāng)輸入抽樣值為-3.2V時(shí)，將其按照13折線A律特性編碼?！窘狻肯茸鰵w一化：

3.2/5=0.640.64×2048＝1311（量化單位）然后進(jìn)行A律13折線PCM編碼：極性碼c1=0；段落碼c2

c3

c4：1311位于第8段，c2

c3

c4=111；段內(nèi)碼c5

c6

c7c8：（1311-1024）/64=4.48，c5

c6

c7c8＝