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ADPCM基本原理与应用实例简介
姓名
（、、大学、、、学院，陕西省西安710054）
摘 要：本文介绍了 PCM、ADPCM的基本原理，并重点介绍ADPCM以 及ADPCM在通信中的实际应用，对其编解码原理及算法实现的流程框图进行 预测值，使实际样本值 和预测值之间的差值总是最小。它的编码简化框图如图1所示：
差分信号D(k)
PCM SI (k)芥
样本
差分量化器
ADPCM
“差值”
Y (k)
屋化阶调整器＜
Se (k)
预测器
+
J)q (k)
Y (k)
i r
逆量化器
ADPCM编码示意图
其编码过程为：计算出输入信号Sl(k)与自适应预测器输出的估计信号Se(k) 的差值一差分信号D(k)。②根据自适应量化阶调整器的量化标度因子Y(k)，通 过差分量化器对差分信号D(k)进行量化，输出ADPCM编码I(k)。③根据I(k)， 通过量化阶调整器计算出新的量化标度因子 Y(k)。④一方面要把I(k)输出至 AWGN信道进行传输，另一方面把I(k)输入逆量化器，量化后得到差值信号 Dq(k)，再同预测信号Se(k)相加，得到本地重建信号Sr(k)，输入自适应预测器, 得到二阶极点、六阶零点的预测系数，它利用Dq(k)、Sr(k)以及前几个时刻的值 对下一个要输入的信号Sl+l(k)进行预测，计算出Se+l(k)。⑤根据新的预测系数, 新的量化标度因子Y(k)，进行下一轮的语音编码。解码是编码的逆过程,是实现 解压缩功能，利用输入的信号来确定逆量化器中的量化阶距大小，并且用它来预 测下一个输出信号的预测值，从而得到量化差分信号，量化差分信号与预测值相 加得到重构信号，然后转换成PCM码。解码简化框图如图2所示：
ADPCM
“差值”
PCM
样本
ADPCM解码示意图
量化器自适应的量化阶距是基于当前量化阶距和量化器前级输入的输出,随着两个顺序 表查找完成的同时完成自适应的过程，这两个顺序表是量化阶距表和索引表。量化阶距表是 将具体的量化阶距的大小、索引值以常数形式确定下来；索引表则是根据误差的代码值来确 定阶距索引值的调节因子，用以量化阶距调整从而调整预测值。
三、ADPCM在通信系统中的应用
ADPCM在语音编码的技术要求如下：
语音信号经ADPCM编码后，客观测量SNR完全符合PCM编码系统的指 标要求(CCITT G721 )，主观听觉测试性能，应非常接近于PCM质量。
经过4次音频转接后，主观语音测试质量良好。在信道误码率低于10-3的情 况下能稳定工作。
4800bit/s的Modem信号经过4次编解码后，其误码率应小于 10-5--10-6。输人输出接口采用标准的 A律或u律64bit/sPCM信号。目前 32kbit/sADPCM主要应用于扩充现有PCM信道传输容量，即把两个30路PCM 信号合并成一个2048kbit/s的60路ADPCM信号，这是CCITT 际标准。由于标准64kbit/sPCM是经过对数压缩后的数字信号，它不能直接进行 一般算术运算。所以，在进人ADPCM编码前，必须把A律PCM码变换成自然 二进码，又称为PCM线性码。这可以通过两者之间内在的对应关系来实现。