现代通信原理(07)

单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,现代通信原理,第七章,增量调制,1,单元概述,增量调制可以看成是脉冲编码调制的一种特例。它只用一位二进制码表示幅度量化，这一位码表示的是前后抽样值的变化趋势（增加或减小，称为增量），故称为增量调制。为减小量化误差，增量调制必须采用比PCM高很多的抽样频率。简单增量调制存在斜率过载问题和动态范围问题，因而演变出数字压扩自适应增量调制和增量总和调制。,2,单元学习提纲,（1）简单增量调制原理，本地译码信号、重建信号、量化噪声、斜率过载；,（2）简单增量调制量化信噪比与抽样频率、输入信号频率的关系；,（3）数字压扩自适应增量调制改善增量调制动态范围的原理；,（4）增量总和调制的特点；,（5）简单增量调制的抗误码性能优于脉冲编码调制。,3,第七章 增量调制,M的主要优越性:,(1) 低比特率时，量化信噪比高于PCM。,(2) 抗误码性能好,能在误码率较高的信道里工作,(3) M的编码、译码比PCM 简单。,包括:,改进型增量调制,差分脉冲编码调制,4,7.1简单增量调制的原理,M可以看成是DPCM的一种特例。它只用一位编码，不是表示采样值的大小，而是表示采样时刻波形的变化趋势。,5,编码电路如图所示：,相当于DPCM的一种特例,1、预测值取前一次的采样值，称为一阶预测器。,6,2、量化曲线如下页图,若差值信号大于零（本次样值大于前次样值），,量化值,编码,若差值信号小于零（本次样值小于前次样值），,量化值,编码,7,8,其接收解调原理图如：,9,一个实际的,M系统,10,对于以上的实际系统，有如下特点：,1、输入是模拟信号，不是采样序列。,2、采样、量化、编码由D触发器一次完成。,3、脉冲发生器和积分器完成本地译码功能,（预测）,11,工作过程：（发送端）,1、输入信号与本地译码（预测）信号进行比较，产生误差信号e(t),e(t)0，输出“1”,e(t)T,S,积分网络,时常数,大大大于,采样周期,)，T,S,时间内,的充电量只有最大值E的T,S,/RC。,41,所以,通过参数选取使f,1,F,H,，有,42,以下求信号功率:,-调制输入信号在发送端要进行积分，因此,临界过载时，输入正弦波的最大幅度为：,通常积分时常数很小，f,1,f，有：,43,增量总和调制的临界过载幅度与信号的频率,无关,临界过载功率为,44,信噪比为,证明了式(7-8),增量总和调制的量化信噪比,与输入信号的频率无关。,45,7.4 信道误码对增量调制的影响,本章开头曾经谈到增量调制比PCM编码调制有较高的抗误码特性。,以下来推导，增量调制接收系统如图,在分析误码影响时,常把接收到的信号分解成无误码信号序列和误码信号序列之和，见下图。,46,47,如果接收端脉冲发生器的输出是：,“1”码产生“+E”,“0”码产生“-E”,则误码序列应为+/-2E的序列。,误码信号功率=(2E),2,*误比特率,即代表,误码噪声功率,48,由于,脉冲序列,的,功率谱密度函数,与,单个脉冲,波形,的,功率谱密度函数,的,平方,成正比,。（见第九章）,所以误码信号的频谱如图7-9实线所示。,图中fh是窄带滤波器带宽，fs是采样频率， 虚线,下的面积近似等于实线下的面积，即（0， fs ）范围,内的总功率近似等于虚线下的面积。 fs/2是信号的近似带宽。,49,由于f,H,fL,对于积分器，若时常数RCT,S,，可以近似为线性增长。接收一个正脉冲（编码“1”），将增加一个量化间隔,的电平。,53,所以,M接收端的总失真功率,54,误码造成信噪比下降3dB，即误码噪声功率占,总噪声功率的一半，有,55,取f,B,=3100HZ, f,L,=300HZ,56,对于fs=32KHZ的系统，误码率为1.5*10,-3,，将,使信噪比下降3dB。,对照P131式5-70，一个线性PCM系统，误码率为,3.8*10,-6,将使信噪比下降3dB.,M,系统抗误码能力强.,57,五,.,增量调制与,PCM,系统性能比较,采样率和带宽,量化信噪比,频率响应,对误码率的要求,系统设备,58,自测题,（1）,简单增量调制的主要优缺点是什么？,（2）,将3连1、连0检测和4连1、连0检测的数字压扩自适应增量调制作一比较。,（3）,输入信号为0电平时，简单增量调制的输出序列是什么？,（4）,为什么简单增量调制的抗误码性能优于PCM？,（5）,什么叫斜率过载？如何改善斜率过载？,（6）,将脉冲编码调制中采用的瞬时对数压缩特性用于增量调制，能否解决斜率过载问题？,59,