数字通信原理
主讲:
钱志鸿
2012.3.15 THU4-(二)318 第2章 信源编码 2/8
2.1.3 量化
1. 量化定义及描述
2. 均匀量化
3. 非均匀量化
4.A律压缩特性
(此外,μ律压缩特性,美、日采用。我国、
欧洲采用A律)
设x为归一化的压缩器输入,A为压缩系数
(描述压缩器的压缩程度,国际标准取值
A=87.6),则归一化的压缩器输出为:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
≤<+
+
≤≤+=
)1x
A
1(,
ln1
xln1
)A/1x0(,
ln1y
A
A
A
xA
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
2012.3.15 THU4-(二)318 第2章 信源编码 3/8
4.A律压缩特性
实际应用:用折线近似
当|x|≤1/A时(小信号),
压缩特性斜率
→直线,∝x
当1/A<|x|≤1时(大信号),
压缩特性斜率
→对数曲线,∝lnAx,
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
≤<+
+
≤≤+=
)1x
A
1(,
ln1
xln1
)A/1x0(,
ln1y
A
A
A
xA
16
6ln871
687
lnA1
A
dx
dy ≈+=+= .
.
⎯→⎯=+=
=1x
x
18270
lnA)x(1
1
dx
dy . 0.1827
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
2012.3.15 THU4-(二)318 第2章 信源编码 4/8
2.1.4 A律13折线压扩(量化与)编码
A律13折线非线性编码,逐次反馈编码
一般来说,语音信号采用5位二进制能够听懂,但有失真
7位
效果较好
1. 分段
(1)对x轴在0-1(归一化)范围内以1/2递减规律分成8个不均匀段,分段点
是1/2、1/4、…1/128。
(2)每段均匀划分16等份,8段共
8*16=128=个量化级(步),
需要二进制7位编码
表
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示。
(3)把y轴均匀划分为8段,每段均匀分为16份。y也有(8*16=)128个量化
级,与x一一对应,各段斜率不同。
(4)x取负值时,与x取正奇对称
总体满足A律压缩特性,13折
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
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[演进画]
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
2.1.4 A律13折线量化与编码
2012.3.15 THU4-(二)318 第2章 信源编码 6/8
各段斜率和步长(
设Δ是最小步长)
斜率
各段步长
1段:
2段:
3段:
8段:
x
y
dx
dy
Δ
Δ=
)(
128
1-
64
1/
8
1=
4
1
2
11/
8
1 =−= )(
)0-
128
1/( )0-
128
1(1 =Δ 16/ Δ=16=
16= )128
1-
64
1(2 =Δ 16/ Δ=
8
64
1-
32
1/
8
1 == )( Δ==Δ 216/)
64
1-
32
1(3
Δ==Δ 6416/)
2
1-1(8
8
1=
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
2.1.4 A律13折线量化与编码
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量化段
序号
起始
电平
电平范围
(Δ) 段落码
D6
D5
D4
8 64Δ 1024∽2048 1 1 1
7 32Δ 512∽1024 1 1 0
6 16Δ 256∽512 1 0 1
5 8Δ 128∽256 1 0 0
4 4Δ 64∽128 0 1 1
3 2Δ 32∽64 0 1 0
2 Δ 16∽32 0 0 1
1 Δ 0∽16 0 0 0
量化段
序号
段内码
D3 D2 D1 D0
16 1 1 1 1
15 1 1 1 0
14 1 1 0 1
13 1 1 0 0
12 1 0 1 1
11 1 0 1 0
10 1 0 0 1
9 1 0 0 0
8 0 1 1 1
7 0 1 1 0
6 0 1 0 1
5 0 1 0 0
4 0 0 1 1
3 0 0 1 0
2 0 0 0 1
1 0 0 0 0
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
2.1.4 A律13折线量化与编码
2012.3.15 THU4-(二)318 第2章 信源编码 8/8
例题:试将样值脉冲-315△编成8位PCM码.
解:正脉冲,D7
=0
段落码显然在256∽512区间,即101。但计算机无法判别出101
第一次比较:315>I权1
=128,D6
=1
二 :
I权3
=128+64,D4
=1
∴I信
在第8段
四 :I权4
=段落起始电平+段二分中点电平
:315I权3
=256+32, D1
=1
七 : >I权3
=256+32+16, D0
=1
第2章
信源编码
2.1 脉冲编码调制(PCM) 2.1.1 PCM通信系统的构成2.1.2 抽样
2.1.3 量化
2.1.4 A律13折线量化与编码
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