第3章 脉冲编码调制PCM.ppt

模数转换要经过抽样、量化和编码三个步骤。 15折线法的转折点坐标和各段斜率 i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 y = i/8 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 1 x=(2i - 1)/255 0 1/255 3/255 7/255 15/255 31/255 63/255 127/255 1 斜率 ? 255 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 1/512 1/1024 段号 1 2 3 4 5 6 7 8 由于其第1段和第2段的斜率不同， 不能合并为一条直线，故考虑 交流电压正负极性后，共得到 15段折线。 §3.8 对数量化及其折线近似 量化器输入工作动态范围为45dB左右，按照在动态范围内量化噪声尽可能保持平稳的要求来设计的量化器具有对数量化特性，称为对数量化器。 特点：大信号，信噪比相对于均匀量化低一点；小信号，信噪比则明显提高。L=256（n=8）的对数量化器能满足长话的质量要求。 量化器输出信噪比始终保持为常数。对数压缩特性相当于对输入信号x的小信号电平值放大倍数大，对大信号电平值放大倍数小，从而压缩了信号的动态范围。 但理想的对数放大是无法实现的。 一、A律变换： A=1 A=2 A=87.6 ITU－T建议：A＝87.6。 这样，信号的信噪比SNR得到改善。 二、μ律变换： 在A律中,A=94.4对应 μ律。 A律的工程实现采用13折线逼近 以输入信号为正来看，输入信号被归一化到（0，1）范围，该区间被分为不均匀的8个区间，每个区间的量化步长以2的倍数递增。 其具体分法如下:　　 将区间[0，1]一分为二，其中点为1/2,取区间[1/2,1]作为第八段;　　 区间[0,1/2]再一分为二，其中点为1/4,取区间[1/4,1/2]作为第七段;　　 区间[0,1/4]再一分为二，其中点为1/8,取区间[1/8,1/4]作为第六段;　　 区间[0,1/8]一分为二，中点为1/16,取区间[1/16,1/8]作为第五段;　　 区间[0,1/16]一分为二，中点为1/32,取区间[1/32,1/16]作为第四段; 　　 区间[0,1/32]一分为二，中点为1/64,取区间[1/64,1/32]作为第三段;　　 区间[0,1/64]一分为二，中点为1/128,区间[1/128,1/64]作为第二段;　　 区间[0,1/128]作为第一段。 这条折线与A=87.6压缩特性很接近。 然后将 分别为[0,1/8],(1/8,2/8],(2/8,3/8],(3/8,4/8],(4/8,5/8],(5/8,6/8], (6/8,7/8],(7/8,1]。分别与 轴的八段一一对应。 轴的[0,1]区间均匀地分成八段，从第一段到第八段 1/4 1/2 1 2 4 8 16 16 斜率 8 7 6 5 4 3 2 1 段落 各段落的斜率 保证一定的信噪比，如30dB，不采用非均匀量化，信号的幅度变化范围（常称为动态范围）转化为dB，只能在20dB，非均匀量化时，可以达到44dB。 下图:信噪比改善图; 在13折线图中满足30dB信噪比时小信号的动态范围扩展。 13折线的编码 下面结合我国采用的13折线的编码来说明无论输入信号是正还是负，均按8段折线（8个段落）进行编码，若用8位折叠二进码表示，其中: 第一位表示量化值的极性；其余7位表示抽样量化 值的绝对大小。具体如下： 第二位至第四位（段落码）共有8种状态，分别 代表8个段落的段落电平。 其他4位（段内码）有1