【通信原理】课件学习10
potentialzy
2019年12月12日 16:10
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共254篇

1)在复杂度一定的情况下,量化性能最优。(量噪比最大)

2)编码调制:脉冲编码调制、差分脉冲编码调制、增量编码调制。

3)ADC(模数转换)

抽样:时间离散化。

量化:幅度离散化。

编码:数字脉冲信号映射到一组二进制。

4)ADC和DAC之间的区别

5)脉冲编码调制(PCM)

6)为什么我们要采用“二进制”:二进制的抗干扰能力强,易于产生。

7)为什么称之为“脉冲编码调制(PCM)”?:从信号调制的角度来研究。

8)PCM和线路码的区别?

PCM(面向信源):用最少的比特数表示信息。

线路码(面向传输):解决定时信息、直流分量、带宽。

9)常用二进制码型:自然二进制码、折叠二进制码、格雷二进制码。

这些码都不是最优(比特数最少)的码型。

10)自然二进制码(NBC)

4bits表示16个量化级。(十进制正整数的二进制表示)

编码简单易记,而且译码可以逐个比特独立进行。

存在问题:1000如果错成0000,那么恢复的脉冲差别非常大。(在语音编码中尤为突出,因为语音是小信号的概率很大)

MATLAB代码:

for i = 0:15

    if i == 0

        i,disp('0000&#​39;);

    elseif i == 1

        i,disp('0001&#​39;);

    elseif i < 4

        i,disp(strcat('00&#​39;,dec2bin(i)));

    elseif i < 8

        i,disp(strcat('0&#​39;,dec2bin(i)));

    else

        i,disp(dec2bin(i));

    end

end

运行结果:

i =

     0

0000

i =

     1

0001

i =

     2

0010

i =

     3

0011

i =

     4

0100

i =

     5

0101

i =

     6

0110

i =

     7

0111

i =

     8

1000

i =

     9

1001

i =

    10

1010

i =

    11

1011

i =

    12

1100

i =

    13

1101

i =

    14

1110

i =

    15

1111

11)折叠二进制码

左边第一位(高位)表示信号的极性,正为1,负为0。

第二位至最后一位(其他位)表示信号的幅度。

由于正负绝对值相同,该码的上半部分与下半部分呈映像关系,因此称之为折叠码。

编码电路简单,对小信号的容错性好。

MATLAB代码实现:

for i = 0:15

    if i < 8

        i,num2str(str2num(dec2bin(7-i)),'%04d&#​39;)

    else

        i,dec2bin(i)

    end

end

实验结果:

i =

     0

ans =

    '0111&#​39;

i =

     1

ans =

    '0110&#​39;

i =

     2

ans =

    '0101&#​39;

i =

     3

ans =

    '0100&#​39;

i =

     4

ans =

    '0011&#​39;

i =

     5

ans =

    '0010&#​39;

i =

     6

ans =

    '0001&#​39;

i =

     7

ans =

    '0000&#​39;

i =

     8

ans =

    '1000&#​39;

i =

     9

ans =

    '1001&#​39;

i =

    10

ans =

    '1010&#​39;

i =

    11

ans =

    '1011&#​39;

i =

    12

ans =

    '1100&#​39;

i =

    13

ans =

    '1101&#​39;

i =

    14

ans =

    '1110&#​39;

i =

    15

ans =

    '1111&#​39;

码位数N(量化电平阶数M=2^N):通信质量(量噪比)VS复杂程度

语音通信中,通常采用非均匀量化8位的PCM编码。

12)折叠二进制码:

极性码:不是信号的极性,1为正,0为负。

极性判决后,按信号的绝对值进行编码。

段落码:判断信号绝对值处于哪个段落,然后输出码。

段内码:判断绝对值处于段内具体位置,然后输出码。

13)折叠二进制码:

段落码:非均匀量化。

段内码:均匀量化。

如何判断处于段内哪个具体位置?准确的电平区间。

14)计算电平区间:

第1折线对应的电平区间范围为1/128,把它等分为16小段,每一小段归一化长度为1/2048。

用最小量化间隔描述各个电平分界点。

小信号:段落短,量化间隔小。

大信号:段落长,量化间隔大。

16)最小量化间隔:

17)均匀量化:达到2048个均匀量化级,需要11位码。

18)非均匀量化:只要7位码(段落3位,段内4位),取得相似的量噪比。

19)非线性编码码位数减少,因此设备简单,所需传输系统带宽减小。

20)实现:逐次比较型编码器:

21)差分脉冲编码调制

机理:预测样值与当前抽样值之间有较强的相关性,预测误差的可能取值范围要比抽样值的取值范围小得多。

原理:根据前几个抽样值计算当前时刻的预测样值,取当前抽样值和预测值之差(预测误差);将预测误差编码并传输。

22)增量调制:

23)PCM系统中噪声、码元速率和带宽

量化噪声:

加性噪声:

信号功率:

PCM总输出信噪比:

24)PCM码元速率

“低通信号”的模拟信号带宽为BHz,采用抽样速率f_s≥2B。

如果“量化电平”有M=2^N个,N比特二进制来表示量化后的信号。

每个码元宽度为Ts/N,Ts=1/fs为抽样脉冲时间。

25)PCM带宽

传输PCM信号所需要的最小传输带宽(假设fs=2B)

最小传输带宽:PCM信号在数字基带传输中采用无ISI的理想基带传输系统所占用的传输带宽

升余弦滚降系统:

XX)通过MATLAB程序,实现一个数的源码、反码和补码运算。

function [YM,FM,BM] = code_exchange(a)

    b = str2num(dec2bin(a));

    YM = num2str(b,'%08d&#​39;)

    FM = '00000000&#​39;;

    for i = 1:8

        if YM(i) == '0&#​39;

            FM(i) = '1&#​39;;

        else

            FM(i) = '0&#​39;;

        end

    end

    FM

    BM = '00000000&#​39;;

    flag = 0;

    for i = 8:-1:1

        if FM(i) == '0&#​39; && flag == 0

            BM(i) = '1&#​39;;

            flag = 1;

        elseif flag == 0;

            BM(i) = '0&#​39;;

        elseif flag == 1

            BM(i) = FM(i);

        end

    end

    BM

end