1、1第2章 語音信號(hào)編碼（PCM）2.1 語音信號(hào)編碼的基本概念2.2 PCM通信系統(tǒng)的構(gòu)成2.3 抽樣2.4 量化2.5 編碼脈沖編碼調(diào)制PCM第1頁/共22頁第2頁/共22頁第3頁/共22頁P(yáng)CM PCM 編碼編碼 二進(jìn)制碼型的選定二進(jìn)制碼型的選定樣值脈沖極性電平序號(hào)自然碼(NBC)b1 b2 b3 b4折疊碼(FBC)b1 b2 b3 b4格雷碼(RBC) b1 b2 b3 b4正極性部分151413121110981 1 1 11 1 1 01 1 0 11 1 0 01 0 1 11 0 1 01 0 0 11 0 0 01 1 1 11 1 1 01 1 0 11 1 0 01 0

2、1 11 0 1 01 0 0 11 0 0 01 0 0 01 0 0 11 0 1 11 0 1 01 1 1 01 1 1 11 1 0 11 1 0 0負(fù)極性部分765432100 1 1 10 1 1 00 1 0 10 1 0 00 0 1 10 0 1 00 0 0 10 0 0 0 0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1 0 1 0 00 1 0 10 1 1 10 1 1 00 0 1 00 0 1 10 0 0 10 0 0 0 第4頁/共22頁量化段序號(hào)電平范圍（）段落碼a2a3a4段落起始電平IB

3、i（）量化間隔(i)段內(nèi)碼對應(yīng)權(quán)值a5a6a7a881024204811110246451225612864751210241105123225612864326256512101256161286432165128256100128864321684641280116443216843326401032216842216320011618421101600008421表2-8第5頁/共22頁例題例題例例1 采用13折線A律編碼,設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位,已知抽樣樣值為+635個(gè)單位。 （1）試求此時(shí)編碼器的輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（段內(nèi)碼用自然二進(jìn)制碼）； （2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極

4、性碼）的均勻量化11位碼。第6頁/共22頁例例1 采用13折線A律編碼,設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位,已知抽樣樣值為+635個(gè)單位。 （1）試求此時(shí)編碼器的輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（段內(nèi)碼用自然二進(jìn)制碼）； （2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。11a 極性碼 段落碼12a635 128635 51213a04a635 63505a512+ 128= 640 63506a512+ 64= 576 63517a512+ 64+ 32 = 608 0所以輸出碼組為: 1 110 0011量化誤差: 635 608 = 27解一解一（1）第7頁/共22頁例例1 采用13折線A律編碼

5、,設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位,已知抽樣樣值為+635個(gè)單位。 （1）試求此時(shí)編碼器的輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（段內(nèi)碼用自然二進(jìn)制碼）； （2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。（1）所以輸出碼組為: 1 110 0011量化誤差: 27解二解二由題意可得 IS= + 635 = 512 + 332+ 27第8頁/共22頁例例1 采用13折線A律編碼,設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位,已知抽樣樣值為+635個(gè)單位。 （1）試求此時(shí)編碼器的輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（段內(nèi)碼用自然二進(jìn)制碼）； （2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。（2）7/11變換簡便方法： 當(dāng)段落碼

6、所代表起始電平為2n 時(shí)，則11位線性碼中的第n+1位（最右邊1位為第1位）為1，然后把段內(nèi)碼緊跟在這個(gè)1后面，并且前后補(bǔ)0補(bǔ)足11位碼即可。第9頁/共22頁例例1 采用13折線A律編碼,設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位,已知抽樣樣值為+635個(gè)單位。 （1）試求此時(shí)編碼器的輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（段內(nèi)碼用自然二進(jìn)制碼）； （2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。（2）對應(yīng)的均勻量化11位碼為: 11100000000段落碼段落碼 110 代表代表 512第10頁/共22頁課堂練習(xí)1、采用13折線A律編碼，設(shè)最小的量化間隔為1個(gè)單位，已知抽樣樣值為+95個(gè)量化單位： 1）試求此時(shí)

7、編碼器的輸出碼組，并計(jì)算量化誤差； 2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。2、設(shè)輸入信號(hào)樣值為-1330個(gè)量化單位, 1）采用13折線A律編碼，試求此時(shí)編碼器的輸出碼組，計(jì)算量化誤差； 2）寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。第11頁/共22頁例題例題例例2 采用13折線A律編碼電路，設(shè)接端收到的信號(hào)碼組為“01010011”，最小量化單位為1個(gè)量化單位，并已知段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)制碼： （1） 譯碼器輸出為多少量化單位？ （2） 寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。第12頁/共22頁例例2 采用13折線A律編碼電路，設(shè)接端收到的信號(hào)碼組為“

8、01010100”，最小量化單位為1個(gè)量化單位，并已知段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)制碼： （1） 譯碼器輸出為多少量化單位？ （2） 寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。（1）段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)制碼自然二進(jìn)制碼01000011第13頁/共22頁例例2 采用13折線A律編碼電路，設(shè)接端收到的信號(hào)碼組為“01010100”，最小量化單位為1個(gè)量化單位，并已知段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)制碼： （1） 譯碼器輸出為多少量化單位？ （2） 寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。（1）因?yàn)?a1=0 ， 所以信號(hào)為負(fù)值；段落碼 a2a3a4=0101 ，所以信號(hào)樣值處于第6段，起點(diǎn)電平為256，

9、 量化間隔為16；段內(nèi)碼采用折疊碼0100，對應(yīng)自然二進(jìn)制碼為0011， 所以樣值處于第6段的第4級(jí)（電平序號(hào)為3）；所以譯碼器輸出：單位）（ 312- 216163256-第14頁/共22頁例例2 采用13折線A律編碼電路，設(shè)接端收到的信號(hào)碼組為“01010100”，最小量化單位為1個(gè)量化單位，并已知段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)制碼： （1） 譯碼器輸出為多少量化單位？ （2） 寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。（2）原碼組對應(yīng)的自然二進(jìn)制碼為01010011，所求11位均勻量化碼為： 00100110000第15頁/共22頁例題例題例例3 PCM系統(tǒng)中，輸入模擬話音信號(hào)m(t)的帶

10、寬為4000Hz，對其進(jìn)行13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)范圍為（-5，+5）V，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，試求： （1） 當(dāng)輸入抽樣信號(hào)的幅度為-3.984375V時(shí)，編碼器的輸出碼組和量化誤差； （2） 對應(yīng)該碼組（不包括極性碼）的11位線性碼； （3）譯碼電平和譯碼后的量化誤差。第16頁/共22頁例例3 PCM系統(tǒng)中，輸入模擬話音信號(hào)m(t)的帶寬為4000Hz，對其進(jìn)行13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)范圍為（-5，+5）V，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，試求： （1） 當(dāng)輸入抽樣信號(hào)的幅度為-3.984375V時(shí)，編碼器的輸出碼組和量化誤差； （2） 對應(yīng)該碼組（不包括極性

11、碼）的11位線性碼； （3）譯碼電平和譯碼后的量化誤差。解題步驟: 輸入信號(hào)樣值歸一化; 再求出相應(yīng)的編碼和量化誤差等。 （個(gè)量化單位）編碼器臨界電壓值樣值幅度值 2048 第17頁/共22頁例例3 PCM系統(tǒng)中，輸入模擬話音信號(hào)m(t)的帶寬為4000Hz，對其進(jìn)行13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)范圍為（-5，+5）V，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，試求： （1） 當(dāng)輸入抽樣信號(hào)的幅度為-3.984375V時(shí)，編碼器的輸出碼組和量化誤差； （2） 對應(yīng)該碼組（不包括極性碼）的11位線性碼； （3）譯碼電平和譯碼后的量化誤差。解：首先將輸入信號(hào)幅度樣值-3.984375V化為量化單位，即個(gè)量化單位）( 163220485984375. 3sU因?yàn)?- (1632) = - (1024 + 964 +32)所以 編碼器輸出碼組為: 0 111 1001 量化誤差為32個(gè)量化單位第18頁/共22頁例例3 PCM系統(tǒng)中，輸入模擬話音信號(hào)m(t)的帶寬為4000Hz，對其進(jìn)行13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)范圍為（-5，+5）V，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，試求： （1） 當(dāng)輸入抽樣信號(hào)的幅度為-3.984375V時(shí)，編碼器的輸出碼組和量化誤差