模拟信号的数字传输讲授人：肖湘讲授人：肖湘 Email:xiaoxiang1806163.com4.3 量化 x=0:2*pi/125:2*pi; x=linspace(0,2*pi,125);y=cosx*(0.5+3*sinx/(1+x2);y=cos(x).*(0.5+3*sin(x)./(1+x.2);y=cos(x).*0.5+3*sin(x)./(1+x.2);内容1编码23数字基带信号的码型 编码：把量化后的信号转换成代码的过程。其反过程称为译码。 编码的原理：把量化后的所有量化级，按其量化电平的 大小次序排列起来，并列出各对应的码字。 目前国际上多采用8位编码的PCM系统，输入的信号经过 抽样、量化后，每个抽样值编码成8个比特的二进制码组 。4. 4 PCM编码编码 A律13折线编码规则中，普遍采用8位二进制码，对应有 M=256个量化级，即正负输入范围内各有128个量化级。 每根折线为一个区间，正负各8个区间。每个区间有均匀 量化成16个量化电平。 13折线编码码位的安排按照极性码、段落码、段内码的 顺序。4. 4 PCM编码编码 在PCM编码中，每个抽样值都进行独立编码，造成编码 需要较多的位数。然后相邻抽样值间有一定的相关性， 利用其相关性对相邻样值的差值进行编码就是查分 PCM(DPCM)。 DPCM的原理：只将前1个抽样值当作预测值，再取当前抽样值和预测值 之差进行编码并传输。4. 5 DPCM编码编码 在PCM编码中，每个抽样值都进行独立编码，造成编码 需要较多的位数。然后相邻抽样值间有一定的相关性， 利用其相关性对相邻样值的差值进行编码就是查分 PCM(DPCM)。 DPCM的原理：只将前1个抽样值当作预测值，再取当前抽样值和预测值 之差进行编码并传输。 利用减少冗余度的方法来降低编码比特率。4. 5 DPCM编码编码在数字传输系统中，通常其传输对 象是二元数字信息，设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，称为数字基带信号。5 数字信号基带传输带传输由于数字基带信号是数字信息的电脉冲表示，不同形式的数字基带信号（码型）具有不同的频谱结 构和功率谱分布，合理的设计数字基带信号以使数字信息变换为 合适于给定信道传输特性的频谱结 构，这个问题称为码型转换问题 。5.1 数字信号信号的码码型5.1 数字信号信号的码码型转换码 型：单极性非归零码单极性归零码双极性非归零码双极性归零码数字双相码条件字双相码密勒码5.1.1单单极性非归归零码码 单极性非归零码是用电平1来表示二元信息中的“1”；用电平0来表示二元信息中的“0”。记作：SNRZ码。 优点：实现简单。 缺点：由于含有直流分量，对在带限信道中传输不利， 另外当出现连续的0或者1时，电平长时间保持一个值， 不利于提取时间信息以便获得同步。MATLAB实现实现function y=snrz(x) t0=300;t=0:1/t0:length(x);for i=1:length(x);if(x(i)=1)for j=1:t0y(i-1)*t0+j)=1;endelse for j=1:t0y(i-1)*t0+j)=0;endendendy=y,x(i);M=max(y);m=min(y);MATLAB实现实现subplot(2,1,1)plot(t,y);grid on;axis(0,i,m-0.1,M+0,1);plot(t,y)t=1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1;snrz(t);5.1.2 单单极性归归零码码 单极性归零码表示二元信息中的“1”时，给出的码元前半 时间为1，后半时间为0；用电平0来表示二元信息中的“0”。记作：SRZ码。 优点：部分解决了传输问题，直流分量减少。 缺点：但遇到连续长0时同样无法给出定时信息。MATLAB实现实现function y=snrz(x) t0=300;t=0:1/t0:length(x);for i=1:length(x);if(x(i)=1)for j=1:t0y(2i-2)*t0/2+j)=1;y(2i-1)*t0/2+j)=0;endelse for j=1:t0/2y(i-1)*t0+j)=0;endendendy=y,x(i);M=max(y);m=min(y);MATLAB实现实现subplot(2,1,1)plot(t,y);grid on;axis(0,i,m-0.1,M+0,1);plot(t,y)t=1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1;snrz(t);5.1.3 双极性非归归零码码 双极性非归零码是用电平1来表示二元信息中的“1”；用电平-1来表示二元信息中的“0”。记作：DNRZ码。总结： 单极性，双极性； 归零，非归零。5.1.4 双极性归归零码码 双极性归零码表示二元信息中的“1”时，给出的码元前半 时间为1，后半时间为0；表示二元信息中的“0”时，给出的码元前半时间为-1，后 半时间为0。记作：DRZ码。 具有三电平，严格来说是一种三元码。 优点：包含了丰富的时间信息，每一个码元都有一个跳 变沿，便于接受方定时。同时对随机信号，信息1和0 出 现概率相同，所以此种码元几乎没有直流分量。5.1.5 数字双相码码 双极性归零码表示二元信息中的“1”时，给出的码元前半 时间为0，后半时间为1；表示二元信息中的“0”时，给出的码元前半时间为1，后半 时间为0。又称作：曼切斯特码。5.1.6 条件字双相码码 不仅与当前的信息元有关，并且与前一个信息员有关。 表示二元信息中的“1”时，前半时间与前一个码元的后半时 间电平相同，后半时间值与本码元前半时间值相反。表示二元信息中的“0”时，前半时间与前一个码元的后半时 间电平相反，后半时间值与本码元前半时间值相反。 优点：遇到传输中电平极性反转情况时，前面介绍的几种 码都会出现译码错误，但这个不会受极性反转的影响。5.1.7 密勒码码 数字双相码的变形。 采用码元中央时刻跳变来表示信息1,即前半时间的电平前 一码元后半时间的电平相同，中央跳变。 遇到0时，首先对0的码元在整个码元时间内都保持同一电 平值，若前一信息是1，则不跳变；如果是0就跳变。 优点：克服了电平反转所带来的译码错误。