单元一话音在光纤通信系统中的传输 任务2话音在数字基带系统中的传输 教学活动学习数字基带系统组成、功能和应用
1 单元一 话音在光纤通信系统中的传输 任务2话音在数字基带系统中的传输 教学活动 学习数字基带系统组成、功能和应用
第二章模拟信号的数字化传输 2.1 引言 2.2 脉冲编码调制 2.3 增量调制 2.4 时分复用和多路数字电话系统 2023/7/16
2023/7/16 2 第二章 模拟信号的数字化传输 2.1 引言 2.2 脉冲编码调制 2.3 增量调制 2.4 时分复用和多路数字电话系统
2.1引言 通信系统可以分为模拟通信系统和数字通 信系统两类，本章在介绍抽样定理和脉冲振幅调 制的基础上，将着重讨论用来传输模拟语音信号 常用的脉冲编码调制(PCM)和增量调制（△M)原理 及性能，并简要介绍时分复用与多路数字电话系 统原理的基本概念
3 2.1 引言 通信系统可以分为模拟通信系统和数字通 信系统两类，本章在介绍抽样定理和脉冲振幅调 制的基础上，将着重讨论用来传输模拟语音信号 常用的脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)原理 及性能，并简要介绍时分复用与多路数字电话系 统原理的基本概念
脉冲编码调制的概念是1937年，由法国工程 师Alec Reeres最早出来的。1946年美国BelⅡ实验室实 现了第一台PCM数字电话终端机。 ◆ 1962年，晶体管PCM终端机大量应用于市话网 中局间中继线，使市话电缆传输电话路数扩大24一 30倍。 ◆ 70年代后期，超大规模集成电路的PCM编、解 码器的出现，使光纤通信、数字微被通信、卫星通信 获得了更广泛的应用
4 ◆ 脉冲编码调制的概念是1937年，由法国工程 师Alec Reeres 最早出来的。1946年美国Bell实验室实 现了第一台PCM数字电话终端机。 ◆ 1962年，晶体管PCM终端机大量应用于市话网 中 局间 中继线，使市话电缆传输电话路数扩大24－ 30倍。 ◆ 70年代后期，超大规模集成电路的PCM编、解 码器的出现，使光纤通信、数字微波通信、卫星通信 获得了更广泛的应用
2.2脉冲编码调制 模数转换要经过抽样、量化和编码三个步骤。 抽样：时间离散化 量化：幅度离散化 编码：转换为二进制码 6,0 模拟信 抽 数字通 息源 样 信系统 码 通 x(t) x,0 x() 天，) 模拟随机信号 A/D模数转换 D/A数模转换
5 2.2 脉冲编码调制 模数转换要经过抽样、量化和编码三个步骤。 抽样：时间离散化 量化：幅度离散化 编码：转换为二进制码 模拟信 息源 抽 样 量 化 编 码 数字通 信系统 译 码 低 通 x(t) 模拟随机信号 (t) T x (t) s x (t) q sk sˆ k x (t) q ˆ xˆ(t) A/D模数转换 D/A数模转换 图6-1 模拟信号的数字传输
电平 x(yV x(t) 3.5 3 2.5 1.5 0.5 7 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.5- -4 实际抽样值1.3 3.6 2.3 0.7 -0.7 -2.4 一3.4 量化抽样值1.5 3.5 2.5 0.5 —0. -2.5 3.5 量化级数5 6 4 0 PCM码组101 111 110 100 011 01 000 PCM单路抽样、量化、编码波形图 6
6 PCM单路抽样、量化、编码波形图
一、抽样定理 抽样定理的具体内容如下： 一个频带限制在(0，内的时间连续信号x(①， 如果以不大于(1/2f)秒的间隔对它进行等间隔抽 样（也就是f≥2f),则x(④将被所得到的抽样值完全 确定。 信号：最高频率fH,限带(0，∫描述。 无失真恢复条件： f,≥2f月
7 一、抽样定理 抽样定理的具体内容如下： 一个频带限制在(0，fH)内的时间连续信号x(t)， 如果以不大于（1/2fH)秒的间隔对它进行等间隔抽 样(也就是fS≥2fH )，则x(t)将被所得到的抽样值完全 确定。 信号：最高频率fH ，限带(0，f H)描述。 无失真恢复条件： 2 s H f f
↑xo) (a) -fu 16.() (b) -2f -J, ↑X,o） 2f. (c) 1/T -2f, -f, -fu 2f, 抽样定理FLASHE演示
8 H − f H f X () () T () Xs s f s 2 f s − f s − 2 f H f s f s 2 f s − f s − 2 f H − f Ts 1 (a) (b) (c) 抽样定理FLASH演示
关于抽样的结论： (1)Xs(o)具有无穷大的带宽： (2)只要抽样频率f22,Xs(@)中n值不同的频谱 函数就不会出现重叠的现象； (3)Xs(o)中n=0时的成分是X(o)/T,因此只要用 一个带宽B f≤B≤f-f满足的理想低通滤器， 就可以取出的成分，以不失真地恢复x)的波形。 抽样定理仿真演示
9 关于抽样的结论： （1） XS (ω)具有无穷大的带宽； （2）只要抽样频率 fS≥2fH ， XS (ω) 中n值不同的频谱 函数就不会出现重叠的现象； （3） XS (ω) 中n = 0时的成分是 X (ω)/T ，因此只要用 一个带宽B 满足的理想低通滤器， 就可以取出的成分，以 不失真地恢复x(t)的波形。 H s H f B f − f 抽样定理仿真演示
二、脉冲振幅调制PAM) 个x) 基带信号 0 PAM 0 0
10 二、脉冲振幅调制(PAM) t 0 x(t) t 0 基带信号 PAM t 0 PDM t 0 PPM