预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共34页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

第二章语音信号及时分复用第二章语音信号及时分复用第一节语音信号的分析一.模拟信号与数字信号:模拟信号数字信号:二.语音信号语音信号是一种连续的模拟信号可懂度/频率分布(theintelligibility/frequencydistribution)能量/频率分布(theenergy/frequencydistribution)国际上采用的频率范围是300Hz~3400Hz现代通信中,人们广泛采用数字技术,在数字通信设备中,我们讲话的模拟信号经过模/数变换器(A/D)转换后,变为数字信号进入设备。在接收端进行反变换即D/A变换,再转变为模拟话音信号,即完成了语音通信。三.数字化的语音信号的优缺点:优点:具有较强的干扰性,还可以再生,实现无损耗传输。保密性强。设备更加小型化,轻型化,成本不断下降,耗电减少。更适应纳入综合业务数字网,适应新的技术装备。缺点:带宽增加,比模拟信号需用更多的带宽。技术要求较高,技术设备复杂。要进行大量的A/D、D/A转换工作。第二节语音信号的处理图2.2模拟信号的抽样过程抽样定理说明:连续信号必须有最高频率fm,fm是有限值。抽样频率不得低于2fm,即fc≥2fm,也就是抽样间得大于1/2fm。2抽样频率对300~3400H范围内的电话信号,其奈奎斯特频率为6.8KH,通常使用的抽样频率为8KH。3抽样脉冲宽度二.脉冲振幅调制(PAM)脉冲振幅调制是脉冲编码调制的基础。脉冲调制可分为脉幅调制(PAM)脉宽调制(PDM)脉位调制(PPM)所谓脉冲振幅调制,即是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。如果脉冲载波是由冲激脉冲组成,则前面所说的抽样定理即脉幅调制的原理。但是,实际上真正的冲激脉冲并不能实现,通常只能采用窄脉冲串来实现。在PAM方式中,有两种抽样形式。一种是“曲顶”的脉冲调幅;另一种是“平顶”的脉冲调幅。三.抽样信号的量化利用预先规定的有限个电平来表示每一模拟抽样值的过程叫量化。我们知道,抽样是把一个连续的信号变换成时间离散的信号,而量化则是将取值连续的抽样变成取值离散的抽样。量化分为均匀量化和非均匀量化。1.非均匀量化优点。可以得到较高的平均信号量化噪声功率比改善了小信号时的量化信号量化噪声比。实现非均匀量化有三种方法:利用非均匀量化器,先进行均匀量化编码,然后进行数字转换;利用压扩器。实际中,非均匀量化的实现方法通常是将抽样值通过压扩再进行均匀量化。信噪比是通信上用来衡量通信质量的一个重要指标,即:信号信噪比=10lg--————-(单位:dB)噪声图2.4压扩法基本原理示意图美国采用μ律,我国采用13折线近似的A律(A=87.56)在0~1范围内共有128个量化级,就得到8段斜率分别为:16、16、8、4、2、1、0.5、0.25的折线,所以称为A律13折线。图2.5(a)是13折线的1~4段,图2.5(b)是13折线放大后的5~7段。图2.513折线压缩特性图2.68段的量化级展开图表示量化值的8位比特码的编码如下:±极性8段16级/段X1X2X3X4X5X6X7X8(极性码)(段落码)(段内电平码)采用只舍不进的量化法,将量化级的起始电平作为该幅度的量化值。最小的量化级差是1/128÷16=1/2048,令Δ=1/2048,则各段端点值变为0、16Δ、32Δ、64Δ、128Δ、…2048Δ。例:已知样值幅度为Vs=580Δ,求其量化值。①因为极性为正,所以X1=1;②X2=1后四段;X2=0前四段,是以第五段的起始电平V5=128Δ为准来区分的。∵Vs>128,∴在后四段X2=1③X3在后四段的前两段还是后两段,第七段起始V7=512Δ,∵Vs>V7,∴在后四段的后两段,X3=1④X4第八段起始电平为V8=1024Δ,∵Vs<V8∴在第七段,X4=0因此可以判定第七段的段落码为110,接着进行段内电平的判断。⑤X5与段内中间值作为比较标准,七段内的中间值为V71=512+(1024-512)/2=768Δ∵Vs<V71∴X5=0⑥X67段前半部V72=512+256/2=640Δ∵Vs<V72∴X6=0⑦X77段前1/4.V73=512+128/2=576Δ∵Vs>V73∴X7=1⑧X8576Δ~640Δ之间比较点:V74=(640-576)/2+576=608∵V74>Vs∴X8=0在576~608Δ内可得出X1~X8的取值为:11100010四.编码及调制PCM由抽样、量化、编码三部分组成。把量化后的信号变换成代码的过程称为编码,其相反的过程称为译码。低速编码高速编码编码器的种类大体上可以归结为三种:逐次比较