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1、(1) 压缩律和 15 折线压缩特性15 折线：近似 律由于其第 1 段和第 2 段的斜率不同，不能合并为一条直线，故考虑交流电压正负极性后，共得到 15 段折线。(2) 13 折线法和 15 折线法比较15折线特性给出的小信号的信号量噪比约是 13折线特性的两倍。但是，对于大信号而言， 15折线特性给出的信号量噪比要比 13折线特性时稍差。(3) 均匀量化和均匀量化比较 在保证小信号的量化间隔相等的条件下，均匀量化需要 11 比特编码，而非均匀 量化只要 7 比特就够了。 ln 1 ln 1xy ln 1255 ln 1255xy/82561256121 255255255yii x8765
2、4321段号1/10241/5121/2561/1281/641/321/161/8斜率 2551127/25563/25531/25515/2557/2553/2551/2550x=(2i - 1) / 25517/86/85/84/83/82/81/80y = i/8876543210i 87654321段号1/10241/5121/2561/1281/641/321/161/8斜率 2551127/25563/25531/25515/2557/2553/2551/2550x=(2i - 1) / 25517/86/85/84/83/82/81/80y = i/8876543210i y1
3、7 86 85 84 83 82 81 8 1 01 2553 2557 25515 25531 25563 255127 255x1234567第8段一、一、脉冲编码调制脉冲编码调制1.脉冲编码调制（PCM）的基本原理(1) 概念把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制，简称脉码调制。(2) 举例图 9-16 二进制编码原理(3) 框图图 9-17 PCM 原理方框图(4) 逐次比较法编码原理 图 9-18 逐次比较法编码原理方框图图中输入信号抽样脉冲电流 Is由保持电路短时间保持，并和几个称为权值电流 的标准电流 Iw逐次比较。每比较一次，得出 1 位二进
4、制码。权值电流 Iw是在电 路中预先产生的。Iw的个数决定于编码的位数。34567 6011 100 101 110 111 1106.803.153.965.006.386.4234567 634567 6011 100 101 110 111 1106.803.153.965.006.386.42011 100 101 110 111 1106.803.153.965.006.386.426.803.153.965.006.386.423.153.965.006.386.42110111110101100011编码后676543量化值6.426.806.385.003.963.15抽样值1
5、10111110101100011编码后676543量化值6.426.806.385.003.963.15抽样值(b) 译码器模拟信号 输 出PCM信号 输 入解 码低通 滤波(a) 编码器模拟信号 输 入PCM信号 输 出抽样保持量 化编 码冲激脉冲(b) 译码器模拟信号 输 出PCM信号 输 入解 码低通 滤波(b) 译码器模拟信号 输 出PCM信号 输 入解 码低通 滤波解 码解 码低通 滤波低通 滤波(a) 编码器模拟信号 输 入PCM信号 输 出抽样保持量 化编 码冲激脉冲(a) 编码器模拟信号 输 入PCM信号 输 出抽样保持量 化编 码(a) 编码器模拟信号 输 入PCM信号 输
6、 出抽样保持量 化编 码抽样保持抽样保持量 化量 化编 码编 码冲激脉冲冲激脉冲比较器保持电路恒流源记忆电路IsIw, ci=1 IsIw, ci=1 IsIw, ci=1 Is 1 时，上式变成S / N 1/(4Pe)还可以得出输出信号量噪比上式表示，PCM 系统的输出信号量噪比仅和编码位数 N 有关，且随 N 按指数规律增大。对于一个频带限制在 fH的低通信号，按抽样定理，要求抽样速率不低于每秒 2fH次。对于 PCM 系统，这相当于要求传输速率至少为 2NfH b/s。故要求系统带宽 B 至少等于 NfH Hz。用 B 表示 N 代入上式，得到（9.5-17）上式表明，当低通信号最高频
7、率 fH给定时，PCM 系统的输出信号量噪比随系统的带宽 B 按指数规律增长。二、二、差分脉冲编码调制（差分脉冲编码调制（DPCMDPCM）1.预测编码(1) 预测编码原理：在预测编码中，先根据前几个抽样值计算出一个预测值，再取当前抽样值和预测值之差。将此差值编码并传输。此差值称为预测误差。由于抽样值及其预测值之间有较强的相关性，即抽样值和其预测值非常接近，使此预测误差的可能取值范围，比抽样值的变化范围小。所以，可以少用编码比特来对预测误差编码，从而降低其比特率。线性预测：若利用前面的几个抽样值的线性组合来预测当前的抽样值，则称为线性预测。222NqSMN2/2HB fqS N(a) 编码器预
8、测量化编码抽样mkmk*m(t)mkekrk (a) 编码器预测量化编码抽样mkmk*m(t)mkekrk(a) 编码器预测量化编码抽样mkmk*m(t)mkekrk预测量化编码抽样预测量化编码抽样量化编码抽样抽样抽样mkmk*m(t)mkekrk (b) 译码器译码预测mk*rk(b) 译码器译码预测mk*rk译码译码预测预测mk*rk图 9-23 线性预测编码、译码器原理方框图预测器的输出和输入关系（9.6-2）式中 p预测阶数， ai预测系数。2.差分脉冲编码调制原理及性能(1) 原理在 DPCM 中，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这相当于在式（
9、9.6-2）中 p = 1，a1 = 1图 9-24 DPCM 系统原理方框图(2) 量化误差量化误差设预测误差 ek的范围是(+, -)，量化器的量化电平数为 M，量化间隔为v，则量化噪声通过截止频率为 fm的低通滤波器之后，其功率等于：（9.6-8）其中 N = log2M 是每个抽样值编码的码元数，2 (1)vM (3) 信号量噪比信号功率信号量噪比（9.6-*1pkik i ima m (b) 译码器译码器延迟Ts延迟量化器编码器抽样Ts(a) 编码器*()kkkkkkkkkqmmmemrer 2() 12m qqm sfvNPffNf32223(1) 8sqkmfSN M Nf f2 2222222221 (1)2 832s skkMvfMvfSff15）三、三、增量调制增量调制1.增量调制原理 增量调制(M)可以看成是一种最简单的 DPCM。当 DPCM 系统中量化器的量
