通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件

,*,信 源 编 码,第,10,章,信 源 编 码第10章,1,本章内容,:,第,10,章 信源编码,抽样,低通信号,和,带通信号,量化,标量（均匀,/,非均匀）,和,矢量,脉冲编码调制, PCM,、,DPCM,、,ADPCM,增量调制,M,时分复用, TDM,、准同步数字体系（,PDH,）,压缩编码,语音、图像和数字数据,本章内容: 第10章 信源编码 抽样 低通信,2,引 言,10,.1,引 言10.1,3,引 言,为什么要数字化？,压缩,编码,；,模,/,数,转换,信源编码的作用,：,波形编码,和参量编码,A/D,转换（数字化编码）的技术,：,A/D,数字方式传输,D/A,模拟信号数字化传输的三个环节,：,“,抽样、量化 和 编码,”,波形编码的三个步骤,：,PCM,、,DPCM,、,M,波形编码的常用方法,：,6,、,7,、,8,章,引 言为什么,4,通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件,5,模拟信号,de,抽样,10,.2,抽样定理,-,模拟信号数字化和时分多路复用的理论基础,模拟信号de抽样10.2 抽样定理 - 模拟信号数,6,10,.2.1,低通模拟信号的抽样定理,定理,：,10.2.1 低通模拟信号的抽样定理定理：,7,证明,：,设单位冲激序列：,其周期,T,=,抽样间隔,T,s,抽样过程可看作是,m,(,t,),与,T,(t),的相乘。因此,，,理想抽样信号为,：,其频谱为,：,1/,T,s,n,=,0,证明：设单位冲激序列： 其周期T = 抽样间隔Ts 抽样过程,8,理想抽样,过程的,波形,和,频谱,：,理想抽样过程的波形和频谱：,9,因此，,抽样速率,必须满足,：,f,s,f,H,这就从 频域角度 证明了 低通抽样定理。,此时，,不能,无失真重建原信号。,混叠失真,：,10,重建原信号,:,低通滤波器,H,L(,f,),重建原信号:低通滤波器HL( f ),11,内插公式,内插公式,12,抽样,与,恢复,原理框图,：,抽样与恢复原理框图：,13,10,.2.2,带通模拟信号的抽样定理,定理：,10.2.2 带通模拟信号的抽样定理定理：,14,n=1,n=2,n=3,n=4,n=5,n=6,f,s,与,f,L,关系,n=1n=2n=3n=4n=5n=6fs 与 fL 关系,15,例,3-1,对频率范围为,30300Hz,的模拟信号进行线性,PCM,编码。,（,1,）求最低抽样频率 ；,（,2,）若量化电平数,M=64,，求,PCM,信号的信息速率 。,解,:,（,1,）由模拟信号的频率范围可知，该信号应作为低通信号处理。故 最低抽样频率为：,（,2,）由量化电平数,L,可求出其编码位数,n,，即：,说明每次抽样的值将被编成,6,位二进制数码，故该,PCM,信号的信息速率,R,b,为：,N = log,2,M= log,2,64 =6,例3-1 对频率范围为30300Hz的模拟信号进行线性P,16,模拟脉冲调制,10,.3,模拟脉冲调制10.3,17,P,A,M,、,P,D,M,、,P,P,M,PAM、 PDM、PPM,18,对比,：,-,理想抽样,-,自然抽样,m,(,t,),实际抽样,自然抽样,的,PAM,对比：-理想抽样-自然抽样m(t) 实际抽样 ,19,自然抽样,过程的,波形,和,频谱,：,自然抽样过程的波形和频谱：,20,自然抽样,与,恢复,原理框图,：,理想抽样：,自然抽样,：,理想冲激序列,实际脉冲序列,s,(,t,),恢复,：,均可用,理想低通滤波器取出原信号。,自然抽样与恢复原理框图：理想抽样： 自然抽样：理想冲激序列,21,特点,：,每个,样值脉冲的顶部是平坦的。,m,(,t,),产生,：,抽样 保持,实际抽样,𝟚,平顶抽样,的,PAM,特点：每个样值脉冲的顶部是平坦的。m(t) 产生：,22,n,=,0,恢复,：,修正,+,低通滤波,n=0 恢复：修正+低通滤波,23,模拟信号,de,量化,10,.4,西安电子科技大学 通信工程学院,量化,幅度上离散化,量化后的信号,多电平数字信号,模拟信号de量化10.4 西安电子科技大学 通信工,24,抽样值,分层,电平,10,.4. 1,量化原理,量化,电平,量化,间隔,量化值,用,有限个,量化电平,表示,无限个,抽样值。,q,i,=,q,1,q,M,m,i,抽样值,量化信号值,抽样值分层10.4. 1 量化原理量化量化量化值 ,25,抽样值,量化值,量化噪声,a,b,设抽样信号,的取值范围,量化电平数,M,则量化间隔,量化电平（中点）,分层电平（端点）,10,.4. 2,均匀量化,等间隔,划分输入信号的取值域,抽样值量化值量化噪声a,b设抽样信号量化电平数M则量化间,26,的均方值,-,量化噪声功率,为,：,信号量噪比,S,/,N,q,输入样值信号,的概率密度,量化器的性能指标之一,m,k,=,m,(,kT,s,),m,q,=,m,q,(,kT,s,),量化噪声,信号,m,k,的平均功率,：,信号量噪比,信号功率与量化噪声功率之比,：,的均方值-量化噪声功率为： 信号量噪比 S/Nq输入样值,27,均匀量化的,缺点,应用,：主要用于概率密度为均匀分布的信号，如遥测遥控信号、图像信号数字化接口中。,原因,：,N,q,与信号样值大小无关，仅与量化间隔,V,有关 。,解决方案：非均匀量化,均匀量化的缺点应用：主要用于概率密度为均匀分布的信号，如遥,28,10,.4.3,非,均匀量化,量化间隔,不相等,的量化方法,压大补小,y=,f,(x),对数特性,提高小信号的量噪比,10.4.3 非均匀量化 量化间隔不相等的量化方法压,29,-,压缩输,出,-,扩张输,入,在接收端，需要采用一个与压缩特性相反的扩张器来恢复信号。,入,出,压缩,特性,扩张,特性,压缩,-,扩张特性,：,-压缩输出-扩张输入在接收端，需要采用一个与压缩特性相反的扩,30,均匀,量化,压缩,特性,均匀,31,通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件,32,图 有无压扩的比较曲线,图 有无压扩的比较曲线,33,ITU,的两种建议,：,ITU的两种建议：,34,非均匀量化,x,归一化输入电压,y,归一化输出电压,1,.,A,压缩律,y,1,1,非均匀量化x 归一化输入电压1 . A 压缩律y11,35,通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件,36,2,.,A,律,13,折,线,2.,37,对称输入,13,折线压缩特性,对称输入13折线压缩特性,38,A,律和,律不易用,电子线路准确实现，,实用中分别采用,13,折线,和,15,折线,。,=0,时无压缩效果,非均匀量化,3,.,压缩律,及其,15,折线,A律和 律不易用 =0 时无压缩效果非均匀量化3 .,39,15,折,线,K,1,=32,大,信号的量化性能比,A,律,稍差。,小,信号的量噪比是,A,律,的,2,倍。,15 折 线K1 =32 大信号的量化性能比 A律 稍,40,脉 冲 编 码 调 制,10,.5,西安电子科技大学 通信工程学院,Pulse Code Modulation,PCM,模拟信号数字化方式之一,脉 冲 编 码 调 制10.5 西安电子科技大学,41,10,.5.1,PCM,的,基本原理,PCM,系统原理框图,10.5.1 PCM的基本原理 PCM系统原理框图,42,模拟信号数字化过程,-,“,抽样、量化,和,编码,”,模拟信号数字化过程 -“抽样、量化和编码”,43,具有镜像特性,特点,：,简化编码过程,优点,：,误码对小电压的影响小,表,10,4,自,然,二,进,码,和,折,叠,二,进,码,10,.5.2,常用二进制码,编码考虑的,问题之一,具有镜像特性特点：简化编码过程优点：误码对小电压的影响小,44,码型选择,码型选择,45,极性码,：,表示样值的极性。正编,“,1,”,，,负编,“,0,”,段落码,：,表示样值的幅度所处的段落,段内码,：,16,种可能状态对应代表各段内的,16,个量化级,在,A,律,13,折线,PCM,编码,中,，,共计,：,需,将每个样值脉冲（,I,s,）编成,8,位,二进制码,：,之二,，关乎,通信质量和设备复杂度,码位的选择与安排,极性码：表示样值的极性。正编“1”，负编“0” 在A律13,46,表,10-5,段落码,表,10-6,段内码,段落序号,段落码,M,2,M,3,M,4,量化级,段内码,M,5,M,6,M,7,M,8,8,7,6,5,4,3,2,1,1 1 1,1 1 0,1 0 1,1 0 0,0 1 1,0 1 0,0 0 1,0 0 0,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0,1 1 1 1,1 1 1 0,1 1 0 1,1 1 0 0,1 0 1 1,1 0 1 0,1 0 0 1,1 0 0 0,0 1 1 1,0 1 1 0,0 1 0 1,0 1 0 0,0 0 1 1,0 0 1 0,0 0 0 1,0 0 0 0,表10-5 段落码表10-6 段内码段落序号段落码量化级,47,-,归一化输入电压的最小量化单位,之三,，,确定样值所在的段落和量化级,(,幅值,),各折线段落,1,2,3,4,5,6,7,8,各段落长度,(,),16,16,32,64,128,256,512,1024,各段落起点电平,(,),0,16,32,64,128,256,512,1024,各段内均匀量化,级长,(,),1,1,2,4,8,16,32,64,斜率,16,16,8,4,2,1,1/2,1/4,起始电平,和,量化间隔,-归一化输入电压的最小量化单位之三，确定样值所在的段,48,每来,一个,样值,脉冲,就送出一个,PCM,码组,10,.5.3,电话信号的编译码器,编码的实现,任务,把,每个样值脉冲编出相应的,8,位二进码。,每来就送出一个PCM10.5.3 电话信号的编译码器,49,极性判决,：,确定样值信号的极性,，,编出极性码,：,整流器,：,双,单（样值 的幅度大小）。,保持电路,：,使每个样值的幅度在,7,次比较编码过程中保持不变。,比较器,（核心）,：,将样值电流,Is,与标准电流,Iw,进行逐次比较，,使,Iw,向,Is,逐步,逼近,，从而,实现对信号抽样值的,非均匀量化和编码。,若,Is,Iw,，输出“,1”,码,若,Is,Iw,，输出“,0”,码,记忆电路：寄存前面编出的码,，,以便确定下一次的标准电流值,Iw,。,7/11,变换：将,7,位,非线性,码,转换成,11,位,线性,码,，,以便恒流源产生所需的标准电流,Iw,。,各部件的功能,：,PAM,信号,类似天平称物过程,极性判决：确定样值信号的极性，编出极性码： 各部件的功能：P,50,只需,7,位,（非线性）,编码,以,对,13,折线正极性的,8,个段落进行,均匀量化，则量化级数,：,非线性码 非均匀量化：,需要,11,位,（线性）,编码,非线性码,与,线性码（,7/11,）,：,称为,线性,PCM,编码,对应,称为,非线性,/,对数,PCM,编码,线性码 均匀量化：,对应,只需 7 位（非线性）编码 以 对13折线正极性的,51,解： 编码过程如下： （,1,）确定极性码,C,1,：,由于输入信号抽样值,I,s,为正，故极性码,C,1,=1,。 ,（,2,） 确定段落码,C,2,C,3,C,4,： ,段落码,C,2,是用来表示输入信号抽样值,I,s,处于,13,折线,8,个段落中的前四段还是后四段，故确定,C,2,的标准电流应选为,I,W,=128,第一次比较结果为,I,s,I,W,， 故,C,2,=1,，说明,I,s,处于,58,段。,例,解： 编码过程如下： （1）确定极性码C1：例,52,C,3,是用来进一步确定,I,s,处于,56,段还是,78,段，故确定,C,3,的标准电流应选为,I,W,=512,第二次比较结果为,I,s,I,W,， 故,C,3,=1,，说明,I,s,处于,78,段。,同理， 确定,C,4,的标准电流应选为,I,W,=1024,第三次比较结果为,I,s,I,W,，所以,C,4,=1,，说明,Is,处于第,8,段。 ,经过以上三次比较得段落码,C,2,C,3,C,4,为,“,111,”,，输入信号抽样值,I,s,=1270,个量化单位应处于第,8,段，起始电平为,1024,。,C3是用来进一步确定Is处于56段还是7,53,（,3,） 确定段内码,C,5,C,6,C,7,C,8,：段内码是在已知输入信号抽样值,I,s,所处段落的基础上，进一步表示,I,s,在该段落的哪一量化间隔。上面已经确定输入信号处于第,8,段，该段中的,16,个量化间隔均为,64,，故确定,C,5,的标准电流应选为,I,W,=,段落起始电平,+8(,量化级间隔,),=1024+864=1536,第四次比较结果为,I,s,I,W,，故,C,5,=0,，它说明输入信号抽样值,I,s,处于前,8,级（,07,量化级）。,（3） 确定段内码C5C6C7C8：段内码是在已,54,同理， 确定,C,6,的标准电流为,I,W,=1024+464=1280,第五次比较结果为,I,s,I,W,，故,C,6,=0,，表示,I,s,处于前,4,级（,04,量化间隔）。,确定,C,7,的标准电流为,I,W,=1024+264=1152,第六次比较结果为,I,s,I,W,，故,C,7,=1,，表示,I,s,处于,23,量化间隔。, 最后，确定,C,8,的标准电流为,I,W,=1024+364=1216,同理， 确定C6的标准电流为,55,第七次比较结果为,I,s,I,w,，故,C,8,=1,，表示,I,s,处于序号为,3,的量化间隔。,如此经过,7,次比较，编出相应的,8,位码为,11110011,它表示的量化值应该在第,8,段落的第,3,间隔中间，即等于,(1280-1216)/2 = 1248,（量化单位）。将此量化值和信号抽样值相比，得知量化误差等于,1270 1248 = 22,（量化单位）。顺便指出，除极性码外，若用自然二进制码表示此折叠二进制码所代表的量化值（,1248,），则需要,11,位二进制数（,10011100000,）。,第七次比较结果为IsIw，故C8=1，表示,56,（,1,）极性码：,C,1,=,1,（正）,（,2,）段落码：,C,2,C,3,C,4,（,3,）段内码：,C,5,C,6,C,7,C,8,PCM,码组,C,1,C,8,1 111 0011,=,111,（第,段）,=,0011,即,I,W4,I,W5,I,W6,I,W7,起始,1024,V,8,=,64,1270,（1）极性码： C1 = 1（正）PCM码组 C1 C8,57,解,例,1270,由上例可知，,编码,电平,：,I,C,=1216,因此，,译码,电平：,I,D,=,I,C,+,V,i,/2,=1216+64/2=1248,编码,后误差,:,(,I,s,-,I,C,),=,54,译码后,误差,:,|,I,s,-,I,D,|,=,22,解例1270由上例可知，编码电平 ：IC=1216因此，译,58,传输带宽,:,若采用非归零矩形脉冲传输时，谱零点带宽为,例如,:,一路模拟话路带宽为,B=4 kHz,一路数字电话带宽为,问题,：,PCM,信号占用的频带 比 标准话路带宽要 宽很多倍。,B=8000,8 =,64 kHz,如何解决？,详见,10,.6,节,PCM,信号的比特率和带宽,传输带宽: 若采用非归零矩形脉冲传输时，谱零点带宽为例如,59,10,.5.4,PCM,系统中噪声,的,影响,PCM,系,统,输,出,：,两种噪声,：,产生机理不同,相互独立,+,+,信号成分,(,S,o,),加性噪声,(,N,a,),量化噪声,(,N,q,),性能指标,：,抗量化噪声性能,抗加性噪声性能,总,输出,信噪比,10.5.4 PCM系统中噪声的影响PCM 两种噪声：,60,含义：当低通信号最高频率,f,H,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。,抗量化噪声性能,抗加性噪声性能,PCM,系统最小带宽,带宽与信噪比互换,含义：当低通信号最高频率 fH 给定时, PCM系统的输出信,61,假设条件：自然码、均匀量化、输入信号为均匀分布。,总,输出,信噪比,假设条件：自然码、均匀量化、输入信号为均匀分布。 总输出信噪,62,差分,脉冲编码调制,10,.6,D,ifferential PCM,D,PCM,PCM,的改进型，是一种预测编码方法,差分脉冲编码调制10.6 Differential P,63,预测编码简介,问题引出,PCM,需用,64kb/s,的比特率传输,1,路,数字,电话信号，这意味,，,其占用,频带,比,1,路,模拟,标准话路带宽,(,4,kHz,),要,宽,很多倍。,解决思路,究其根源,：,PCM,是对每个样值独立地编码,，,与其他样值无关。,因此，,降低,编码信号的,比特率、,压缩,信号的,传输频带是,语音编码技术追求的目标 。,信号抽样值的取值范围较大,从而导致数字化信号的比特率高， 占用带宽大。,需要较多的编码位数,预测编码简介 问题引出 PCM 需用 64kb/s 的比特,64,方法之一,预测编码,线性预测,利用前面,几个,抽样值的,线性组合,来预测当前时刻的样值。,若仅用前面,一个,抽样值 预测当前的样值，即为,DPCM,。,对相邻样值的差值进行编码,方法之一预测编码 线性预测 利用前面几个抽样值的,65,线性预测编码,/,译码原理框图,表明,：,预测值,m,k,是前面,p,个带有量化误差的抽样信号值的加权和。,p -,预测阶数,a,i,-,预测系数,当,时,PCM,p,= 1,a,1,=1,线性预测编码/译码原理框图表明：预测值mk 是前面p个带,66,10,.6.1,差分脉冲编码调制,(,DPCM,),原理,与,性能,当,p,= 1,，,a,1,= 1,，则有,m,k,= m,k-1,*,，,表示,只将,前 一个,抽样值,DPCM,：,对相邻样值的差值进行编码。,当做预测值。,预测器,预测器,DPCM,原理,10.6.1 差分脉冲编码调制(DPCM)原理与性能当 p,67,抽样,积分,保持,编码,量化,是,x,i,的量化值。,抽样积分编码量化 是xi的量化值。,68,模拟信号波形,取样幅度及差值,模拟信号波形 取样幅度及差值,69,DPCM,性能,DPCM,系统的量化误差（量化噪声）为,：,DPCM,系统的信号量噪比,：,为信号平均功率,；,为预测误差（量化器输入）的平均功率,；,是把预测误差作为输入信号时,量化器,的信号量噪比,；,差分处理增益,约为,611dB,DPCM性能DPCM系统的量化误差（量化噪声）为： DPC,70,A,DPCM,是为了改善,DPCM,的性能，而将自适应技术引入到量化,和预测过程。其主要特点：,用自适应量化取代固定量化。,自适应量化,指量化台阶随信号的变化而变化,，,使量化误差减小,。,用自适应预测取代固定预测。,自适应预测,指预测系数可随信号的统计特性而自适应调整,，,提高预测信号的精度 。,通过这二点改进,，,可大大提高输出信噪比和 编码动态范围,。,自适应,差分脉码调制,（,A,DPCM,，,Adaptive,DPCM),A,DPCM,能以,32 kb/s,的比特率达到,64 kb/s,的,PCM,数字电话质量。,极大地节省了传输带宽，使经济性和有效性显著提高。,ADPCM是为了改善 DPCM 的性能，而将自适应技术引入,71,通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件,72,增量调制,(,M,&,DM,),10,.7,一种最简单的,DPCM,增量调制(M&DM)10.7 一种最简单的,73,10,.7.1,增量调制,(,M,),原理,引言,量化电平数取,2,即对预测误差进行,1,位,编码,10.7.1 增量调制(M) 原理引言量化电平数取 2,74,增量调制原理框图,增量调制原理框图,75,编码规则为：,则判决输出“,0”,码,则判决输出“,1”,码,相减器,本地,译码器,判决器,脉冲源,图,M,的编码器,相减器本地判决器脉冲源图 M的编码器,76,增量调制波形图,增量调制波形图,77,如何选择,和,f,s,（,2,）过载量化噪声,（,1,）一般量化噪声,10,.7.2,增量调制系统中的量化噪声,很大,译码器的最大跟踪斜率：,不过载条件：,如何选择 和 fs （2）过载量化噪声（1）一般量化噪,78,f,s,选大,：,对减小过载噪声和一般量化噪声都有利。因此，对于语音信号而言，,M,的抽样频率在,几十千赫,百余千赫,。,选大,：,有利于减小,过载噪声,，但一般,量化噪声,增大。,原因,：,简单,M,的量化台阶是固定的，难以使两者都不超过要求。,解决,：,采用,自适应,M,，使,量化台阶,随信号的变化而变化。,为了,避免过载,和,增大编码范围,，应合理选择,和,f,s,！,fs 选大：对减小过载噪声和一般量化噪声都有利。因此，对于语,79,通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件,80,时分复用,(,TDM,),10,.8,Time Division Multiplexing,时分复用 (TDM)10.8 Ti,81,（,a ),时分多路复用原理,m,i,(,t,),低通,1,低通,2,低通,N,信道,低通,1,低通,2,低通,N,同步旋转开关,m,1,(,t,),m,2,(,t,),m,2,(,t,),m,1,(,t,),m,N,(,t,),m,N,(,t,),10,.8.1,基本概念,实际电路中，用抽样脉冲取代,（a ) 时分多路复用原理m i (t)低通1低通2低通N信,82,m,1,(,t,),m,2,(,t,),1,帧,T,s,/,N,T,s,+,T,s,/,N,时隙,1,2T,s,+,T,s,/,N,3T,s,+,T,s,/,N,T,s,2,T,s,3,T,s,4,T,s,T,s,2,T,s,3,T,s,4,T,s,（,b,）信号,m,1,(,t,),的采样,（,c,）信号,m,2,(,t,),的采样,（,d,）旋转开关采样到的信号,m1(t)m2(t)1帧Ts/NTs +Ts/N时隙12Ts,83,通信原理(樊昌信)第10章信源编码课件,84,帧,T,S,：同一信号相邻两抽样脉冲的时间间隔。,时隙,T,：一帧中，相邻两抽样脉冲之间的时间间隔。,T,S,=,T,1,+,T,2,+,+,T,N,帧TS：同一信号相邻两抽样脉冲的时间间隔。,85,TDM,类型,同步时分多路复用，简称,STDM,。,如果各路信号在每一帧中所占时隙的位置是预先指定且固定不变的。,统计时分多路复用，简称,ATDM,，,也叫异步时分多路复用或智能时分多路复用。统计时分多路复用是通过动态地分配时隙来进行数据传输的，即对传送信息量大的某路信号分配时隙多，少的则分配时隙少。当然，此时发送端需要同时发送地址码，而接收端则通过各路信号的不同地址码来进行识别、分离。,TDM类型,86,TDM,的带宽,B,n,B,n,=N,f,m,f,m,单路信号的带宽,N,复用路数,PCM,的,TDM,的码率,f,cp,f,cp,=,f,s,N,n,抽样频率 复用路数 编码位数,TDM的带宽Bn,87,例：,A,律,PCM30/32,路的码率为多少？,解：,f,cp,=f,s,Nn,=8000328,=2048bps,例：A律PCM30/32路的码率为多少？,88,TDM,的主要优点：,TDM的主要优点：,89,准同步数字系列和同步数字系列,把低速数字信号,(,低次群,),按照时隙叠加的办法合成一个高速数字信号,(,高次群,),的过程叫数字复接，它是一种常用的干线大容量时分复用数字传输方法。由于复接的方式不同，出现了准同步数字复接系列（,PDH,）和同步数字复接系列（,SDH,）。,准同步数字系列和同步数字系列,90,一,PDH,概念,ITU,提出的两个建议：,E,体系 我国大陆、欧洲及国际间连接采用,T,体系 北美、日本和其他少数国家和地区采用。,T,体系采用,24,路系统，即以,1.544Mbit/s,作为一次群（基群）的数字速率系列；,E,体系采用,30/32,路系统，即以,2.048Mbit/s,作为一次群的数字速率系列。,10,.8.2,准同步数字体系,一PDH概念10.8.2 准同步数字体系,91,92,E,体系结构图,：,E 体系结构图：,93,偶帧,TS,0,奇帧,TS,0,PCM,一次群,的帧结构,：,偶帧奇帧PCM一次群的帧结构：,94,每路,PCM,语音信号的,抽样频率,：,采样周期,：,f,s,= 8000 Hz,-,帧时间,一帧,共含 比特,，,PCM,一次群的比特率,：,T,s,=,125,s,比,特,率,每路PCM语音信号的抽样频率：采样周期：fs = 8000,95,二,SDH,概念,原,CCITT G.707,的建议中，对同步转移模式,STM-1155.5201Mbit/s,以上（从,STM-1,至,STM-4,至,STM-16,）的更高速率都采用高一级的速率正好等于低一级的,4,倍，,即,STM-1,为,155.5201Mbit/s,；,STM-4,为,622.0804itMb/s,；,STM-16,为,2488.3216Mbit/s,。,这样的复接系列称为,SDH,。,同步数字系列,二SDH概念同步数字系列,96,1.SDH,的优点,（,1,）使,1.5Mbit/s,和,2Mbit/s,两大数字体系的标准在,STM-1,等级上获得了统一。实现了数字传输体制上的世界性标准。,（,2,）有了统一的标准光接口，允许不同厂家的设备在光路上互通。,（,3,）,SDH,采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，各种不同等级的码流在帧结构净负荷内的排列是有规律的，而净负荷与网络是同步的。,（,4,）,SDH,帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的运行、网络管理和维护能力都大大加强了。,（,5,）,SDH,具有完全的后向兼容性和前向兼容性。,1.SDH的优点,97,2.SDH,复用的三个步骤,各种业务信号复用进,STM-N,帧的过程都要经历映射,(,相当于信号打包,),、定位（相当于指针调整）和复用（相当于字节间插复用）三个步骤。,3.SDH,的速率等级,等级,比特率,(Mb/s),STM-1,155.52,STM-4,622.08,STM-16,2488.32,STM-64,9953.28,2.SDH复用的三个步骤等级比特率(Mb/s)STM-1,98,我国的光同步持输网技术体制规定了以,2Mbit,s,信号为基础的,PDH,系列作为,SDH,的有效负荷，并选用,AU-4,的复用路线，其结构如图所示。,我国的光同步持输网技术体制规定了以2Mbits信,99,图 我国的基本复用映射结构,图 我国的基本复用映射结构,100,由图可见：我国的,SDH,复用映射结构规范可有,3,个,PDH,支路信号输入口。,一个,139.264Mb/s,可被复用成一个,STM-1,（,155.520Mbps,）；,63,个,2.048Mb,s,可被复用成一个,STM-1,；,3,个,34.368Mb,s,也能复用成一个,STM-1,。,由图可见：我国的SDH复用映射结构规范可有3个PDH,101,谢谢！,谢谢！,102,