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第二章数字传输原理张.ppt


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文档列表 文档介绍
第二章数字传输原理张
第一页,本课件共有130页
第二章 数字传输原理
数字通信系统概述
模拟信号数字化
时分复用技术
差错控制编码
数字信号的基带传输
数字信号的的中间值)作为信号值。
量化区间在专业术语上称为量化级;
量化级中间的电平称为量化电平;
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图2-7 量化过程示意图
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模拟信号数字化
量化噪声
由于量阶的有限性,在量化过程中就不可避免地会造成实际信号值与量化信号值之间的误差。这种由于量阶的有限性造成的误差被称为量化误差,记为e(t)。
由量化误差产生的噪声叫量化噪声。
性能衡量:信号平均功率与量化噪声平均功率之比为量化信噪比。
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2、量化
根据各量化级大小是否相等,量化分为:均匀量化和非均匀量化。
(1)均匀量化
把输入信号的取值域按等距离分割的量化称为均匀量化。均匀量化亦称线性量化。
在均匀量化中,每个量化区间的量化电平均取在各区间的中点。
设输入信号的幅度范围是a~b,量化级数为M,则量化间隔为: Δv=(b-a)/M
模拟信号数字化
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模拟信号数字化
由此可见:
当量化电平分别取各层的中间值时,量化过程所形成的量化误差不超过±Δv/2。
量化误差与实际输入的样值有关,样值越小,信噪比越小;反之,样值越大,信噪比越大。
均匀量化存在的问题:信号动态范围受限(小信号信噪比低,大信号信噪比高)。
第二十一页,本课件共有130页
模拟信号数字化
语音信号的幅度概率分布:
解决方法:
(1)M增大,n增大,一路信号的数码率提高;
(2)采用“非均匀量化”。
图2-8 语音信号的幅度概率分布
第二十二页,本课件共有130页
2、量化
(2)非均匀量化
每个量化级大小不相等;信号小时,量化级小;而信号大时,量化级大。
较均匀量化的优点是:
量化噪声功率基本与信号抽样值成比例,因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同,即改善了小信号的信号量噪比。
模拟信号数字化
第二十三页,本课件共有130页
2、量化
(2)非均匀量化
非均匀量化的实现方法通常是采用压缩、扩张的方法,即在发送端对输入采样信号先进行压缩处理,再进行均匀量化;其效果就相当于对信号进行非均匀量化。在接收端进行相反的扩张处理。
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压缩电路是一个非线性放大器,它对大信号的放大倍数小,而对小信号的放大倍数大,从而使大信号受到压缩。即:y=f (x)
扩张电路的作用正好与压缩相反。即:x=f-1 (y)
常采用“对数压缩”。
模拟信号数字化
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图2-9 压扩特性曲线图
模拟信号数字化
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2、量化
(2)非均匀量化
国际上有两种标准化的非均匀量化特性:
A律13折线压缩特性(中国和欧洲)
μ律15折线压缩特性(美国)
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13折线的取得:
先对x轴上的输入信号归一化取值范围,按1/2递减规律分为8段,分段点依次为1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128,再把y轴上压缩输出的归一化取值范围均匀地分成8段,即每段长为1/8,然后把x轴和y轴的相应分段线的交点连接起来得到。
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A律13折线压缩特性
图2-10 A律13折线压缩特性
第二十九页,本课件共有130页
13折线及与A律压缩特性的比较:
段落
1
2
3
4
5
6
7
8
斜率
16
16
8
4
2
1
1/2
1/4
x
0
1/128
1/64
1/32
1/16
1/8
1/4
1/2
1
y
13折线
0
1/8
2/8
3/8
4/8
5/8
6/8
7/8
1
y
A/
0
1/8
210
876
321
876
432
876
54

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  • 时间2022-01-23