文档介绍：通讯基础知识
1、计算机基础知识
2、数字信号
3、抽样、量化、编码、译码和时分复用
4、PCM基群格式
5、时分数字交换
6、时分数字程控交换机的组成
计算机基础知识
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数字信号
什么是数字信号?什么是模拟信号?
一般来说,数字信号必须满足在时间和信号幅值上是离散的,相反模拟信号在幅值上是连续的。
数字信号
模拟信号
低通
取样
量化
编码
复用
线路编码
数字传输或交换机
线路译码
去复用
译码
低通滤波
模拟
信号
A/D
数字信号
数字信号
NRZ HDB3
HDB3 NRZ
数字化模型
抽样、量化、编码、译码和时分复用
取样(Sampling)是将时间和幅度都连续的模拟信号变换成时间离散的幅度连续的另一种模拟信号(脉冲幅度调制PAM信号),为了使取样后的PAM 信号能在接收端完全无失真地恢复为原始信号,取样周期应该满足如下所述的奈奎斯特定理(Nyquist Theorem):
一个频带受限于BHz的信号可以唯一地用周期为1/fs的样值系列确定,只要fs≥2B。
话音信号频率范围为300-3400Hz,国际统一规定取样频率为8KHz。
采样波形
+ + - + 0 + - + -
Nq(t)
(a) 实现原理图
取样
量化
Sp(t)
&(t)
S(t)
Sq(t)
(b) 采样波形
Sq(t)
S(t)
Sp(t)
5 10 8 2 5 8 14 14 8
&(t)
量化就是对取样后的PAM信号的幅值转换成数字的过程。量化产生量化噪声,分均匀量化和非均匀量化。
均匀量化:由于对量化范围内的大小信号均采用相等的量化阶距进行量化,造成大信号的信噪比SNR(信号功率与量化噪声功率之比)有富俗,而小信号的SNR又嫌不足( SNR值越大,音质越好)。
为了提高小信号的SNR,采用非均匀量化,即对大小信号分别采用不等的量化阶距,对小信号采用小的量化阶距,对大信号采用大的量化阶距,从而使大小信号具有基本相同的SNR。
非均匀量化的实现: 是使信号S(t)经过一个具有非线性特性的压缩器进行变换,使其小信号扩张,而大信号被压缩, 从而得到压缩了的信号,再通过一个均匀量化器量化,这就等效于对取样后的信号进行非均匀量化。在收端,量化后的信号经过具有与压缩器相反特性的扩张器,使得小信号得以压缩而大信号则被扩张, 从而还原出原来的PAM信号。
输入
信号
输出
信号
A/D
D/A
被压缩数字
比特流
压缩
均匀PCM
均匀PCM
扩张
编码器
译码器
常用的压缩特性有A律(欧洲和中国采用)和律(北美和日本采用)对数压缩。
实现上述连续压扩特性需无穷多个量化级, 实际上无法加以实现, 为此通常采用数字电路分段进行压扩。这样,不仅实现容易, 而且成本低。
A律压缩采用的就是十三折线法,一象限分8段(在横坐标上输入幅度以1/2递减规律分成8大段,分段点是1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128;在纵坐标上幅度分8均匀段),8-1段斜率分别为1/4、1/2、1、2、4、8、16、16,1、2段斜率一样;一、三象限对称,故共13折线段。
A律压扩特性13折线近似图