Principle of Communication System 7.2.pptx-综合文档

通信系统原理7.2主要涉及了脉冲编码调制（PCM）的概念，自然二进制码和折叠二进制码的使用，以及量化噪声和差分脉冲编码调制（DPCM）的基本原理。 脉冲编码调制（PCM）是一种数字信号处理技术，用于模拟信号的数字化。在Session 13的讲解中提到了两种二进制编码方式：自然二进制码和折叠二进制码。自然二进制码是常规的二进制编码，例如0000表示0，而折叠二进制码则通过镜像关系来减少小电压量化误差的影响。例如，负极性的折叠二进制码和正极性的折叠二进制码在某些位上呈现对称性，这有助于减小量化误差对小电压变化的敏感性。在13折线法中，折叠二进制码被用于编码，总共有8位，其中1到8代表不同的段，每段有不同数量的斜率，内部段位用作量化级别。 量化间隔是PCM中的一个重要概念，它与内部分段位（如c5至c8）有关。量化噪声是指由于量化过程引入的误差，对于均匀量化器的PCM系统，其信噪比（SNRq）可以用公式𝑆𝑁𝑅𝒒=𝑀𝟐表示。当使用N位二进制码时，SNRq可以进一步表示为𝐒𝐍𝐑𝐪=𝟐𝟐𝐍。根据奈奎斯特定理，采样频率至少应为模拟信号最高频率的两倍，因此PCM系统的信息速率是N位/秒，所需系统带宽至少为N/2赫兹。这表明PCM系统的SNRq与系统带宽B成指数增长关系，即𝐒𝐍𝐑𝐪=𝟐𝟐¿¿。 接下来，差分脉冲编码调制（DPCM）是PCM的一种改进形式，其基本原理基于线性预测。在DPCM系统中，当前样本值通过前几个样本的线性组合进行预测，预测误差是当前样本与预测值之差。由于相邻样本之间通常存在强相关性，预测值通常接近实际样本。这种预测方法减少了需要传输的数据量，因为只需要传输预测误差而不是完整的样本值，从而降低了带宽需求。 通信系统原理7.2涵盖了PCM的编码方式、量化噪声分析和DPCM的线性预测基础，这些都是数字通信领域的重要知识点，对于理解和设计高效的通信系统具有重要意义。