语音信号的数字化基础(第二章)

第2章话音信号的数字化基础2.1时间分割多路复用原理2.2模拟信号的抽样和抽样定理抽样定理：传送限带连续信号时，只需传送信号的单个抽样值（脉冲）的序列。抽样值的幅度等于连续信号在抽样时刻的瞬时值，而重复频率ƒc至少等于所传交流信号的2倍。1、话音频带为300～3400Hz，为保证足够的清晰度，通常的通话频带带宽为4kHz，一般取抽样频率ƒc=8000Hz(低通滤波器截止特性不易做陡)即8000F/s，每隔125微秒抽样一次。2、采样后，脉冲被模拟信号(话音)的幅度所调制，称为脉冲幅度调制信号PAM(易受干扰，不适于长距离传输)2.3抽样信号的量化和编译码量化就是分级取整，量化后的脉冲幅值与采样点的不都一样，产生量化噪声。系统误差，不可避免，D/A不会产生。信噪比=10lg(信号功率/噪声功率)(dB)是衡量通信质量的重要指标。一般要求信噪比＞26dB。若量化的分级是均匀的，则量化噪声也是均匀的。由于同样的量化误差对大、小信号的影响不同，为减少量化误差，常采用不均匀量化分组压扩法对输入大信号进行限幅(量化级粗)，小信号扩大(量化级细)。CCITT建议使用A律(中、欧的E1)和μ律(北美、日的T1)。)255(6.87A8/11/1)ln1/()ln1(/10))ln1/((y压扩常数非均匀压扩。，归一化，、，大信号，小信号xxyxxyxxyuuuuuAAAuuAuuAAu极性码段落码，用以确定段内码，用以确定精确幅度1-+幅度范围个量化级。正好代表为信息位，为信号极性码，其余最高位，其中的量化信号编码为个量化级。因此，共有。个量化级，每段均匀分为），，段落码，非均匀量化段（量化共分为128bit7bit18PCM1281682162843D1D2D3D4D5D6D7D82.4传输码型(1)单极性不归零码NRZ：1-有脉冲(电流)，0-无脉冲(电流)；直流、高频分量丰富(不利传输)(2)单极性归零码RZ：0-1、1-1、1-0变换时在无电流处停留(3)双极性归零码：如交替极性倒置码AMI，无直流，高频分量少，占用频带宽度小(4)三阶高密度双极性码HDB3码：PCM传输常用于局间干线，连续0的个数在3个以下(码组中多个连续0使中继器因长时间收不到信号而影响时钟和同步)2.5几个基本概念1、时隙和帧(1)将时间分为小段，称为时隙(Timeslot)。每个话路占用一个指定的时隙，每次抽样值经过量化以后可编成8位PCM码组，就是1时隙(1Ts)。(2)32时隙合成1帧(Frame,1F)；16帧合成1复帧。(3)30/32PCM系统中，32路复用，即在125微秒内包含32个时隙，每时隙125/32=3.9微秒。1Ts传送8bit，1bit占1/8×3.9=488ns；1复帧含16帧，占16×125=20ms。2、数字信号传输速率(1)调制速率/波特率=信源数/单位时间Bd，每秒采样的次数，每Bd发送一个码元。调制技术决定一个码元表示的位数。(2)bit/s,其中n为信元状态数如电压，相移（QPSK中相移n=4）n2log单位时间信元数数据率＝(3)信道上的总码率=每秒采样数×每次采样的位数bit/s30/32PCME1每话路24路PCMT1其中，(7b信息＋1b信令)×24+1b帧同步=193b/F。E1比T1总码率高，但传输衰减和近端串扰大，中继距离短。sMbFbsF/048.2/)328(/8000总码率skbTsbFTssF/6432/)/8/32/8000(路sMbsFFb/544.1/8000/193总码率2.632路PCM的帧结构2.7PCM的高次群