数字电子电路第三章.ppt

子带编码实现的原理框图如图2.52所示。在子带编码中，用带通滤波器将语声频带分割为若干个子带，每个子带经过调制将各子带变成低通型信号(图中未画出)。这样就可使抽样速率降低到各子带频宽的两倍。第29页，共56页，星期日，2025年，2月5日图2.52子带编码原理方框图第30页，共56页，星期日，2025年，2月5日二、子带编码的比特分配及编码速率在子带编码中，各子带的带宽ΔBk可以是相同的，也可以是不同的。前者称为等带宽子带编码，后者称为变带宽子带编码。等带宽子带编码的优点是易于用硬件实现，也便于进行理论分析。在这种情况下带宽ΔBk等于ΔBk=ΔB=B/m式中，k=1,2,3,…m,m是子带总数，B是编码信号总的带宽。第31页，共56页，星期日，2025年，2月5日三、子带的划分语声信号各子带的带宽应考虑到各频段对主观听觉贡献相等的原则做合理的分配。四、16、24、32kbit/s电话语声子带编码该标准采用三种编码速率，即48、56及64kbit/s。输入语声信号带宽为50～7000Hz，分成两个等宽的子带。第32页，共56页，星期日，2025年，2月5日第四节参量编码参量编码的原理和设计思想与波形编码完全不同。波形编码的基本思路是忠实地再现话音的时域波形，为了降低比特率，可充分利用抽样点之间的信息冗余性对差分信号进行编码，在不影响话音质量的前提下，比特率可以降至32kbit/s。第33页，共56页，星期日，2025年，2月5日一、语声形成机理及语声信号分析语声形成的大致过程可如图2.54所示。从语声信号分析可知，音素分为两类：伴有声带振动的音称为浊音；声带不振动的音称为清音。第34页，共56页，星期日，2025年，2月5日图2.54语声形成过程第35页，共56页，星期日，2025年，2月5日1.浊音与基音浊音又称有声音，语声发声时声带在气流的作用下激励起准周期的声波，如图2.55所示。由图可见浊音声波具有明显的准周期特性，这一准周期音称为基音，其基音周期为4～18ms相当于基音频率在50～250Hz范围内。第36页，共56页，星期日，2025年，2月5日图2.55波音声波波形图第37页，共56页，星期日，2025年，2月5日图2.56浊音频谱示意第38页，共56页，星期日，2025年，2月5日2.清音 清音又称无声音。图2.57清音波形图第39页，共56页，星期日，2025年，2月5日清音没有周期特性，典型的清音波形频谱如图2.58所示。从清音的频谱分析可知，清音中不含具有周期或准周期特性的基音及其谐波成分。图2.58清音频谱示意第40页，共56页，星期日，2025年，2月5日数字电子电路第三章第1页，共56页，星期日，2025年，2月5日第三章课堂作业1.回答什么是DPCM?2.什么叫做预测编码,分析零点预测和极点预测机制,画出编解码框图和对应的预测器.3.画出DPCM系统框图.4.DPCM系统是否优于PCM系统?从DPCM系统SNR上进行分析,并说明什么是Gp和SNRq.5.什么叫做最佳预测?最佳预测如何反映?6.什么叫做最佳量化?最佳量化如何反映?第2页，共56页，星期日，2025年，2月5日第一节差值脉冲编码调制—DPCMDPCM原理及实现DPCM就是考虑利用语声信号的相关性找出可反映信号变化特征的一个差值量进行编码的。差值编码一般是以预测的方式来实现的。定义：对差值序列进行量化编码的方法基本原理发端：将样值序列转化为差值序列从前n个差值序列中估算出第n个样值收端：将差值序列还原成样值序列第3页，共56页，星期日，2025年，2月5日预测实现当由冗余性信号的一部分就可以对区域部分进行推断和估计：预测编码：语音信号的相邻杨值点间存在幅度相关性，根据前些时刻的样值来预测现时刻的样值，只要传输样值与预测值之差，不需要对每个样值都传输，接收端把差值叠加在预测序列上，就可恢复原始序列.第4页，共56页，星期日，2025年，2月5日图2.42实现预测的横截滤波器第5页，共56页，星期日，2025年，2月5日图2.43是DPCM实现的原理框图。如前面所述，DPCM方式的发送端就是将现有样值与预测值之差进行量化编码的方式来实现的，而在接收端为了恢复原信号也必须进行与发送端相同的预测。第6页，共56页，星期日，2025年，2月5日第7页，共56页，星期日，2025年，2月5日由输入信号预测的DPCM系统预测值根据输入的信号预测得出第8页，共56页，星期日，2025年，2月5日由解码信号预测的DPCM系统第9