电子信息与通信专业外语(6)

模拟信息的二进制数字编码形式，将编码转换引入了一个新领域带来新的机会和问题，其中关键是引入的数字传送装置重建的概念，在经典的模拟通信系统中两个远程用户之间建立了可靠的连接，其限制因素是信噪比。关于信号衰减量的限制，现在已经有了更符合的标准，但是模拟放大器不能阻止噪声的累积。每次信号被放大，噪声也同样被放大，这个噪声已添加到它所包含的通带中。

数字传输的特点是信号只有限个状态数（典型地，二进制数据只有两个），假定任何一个状态所含有噪声，不超过这个状态传输后识别时发生模糊的电平数，信号就可以无误差地重建此时噪声则不会积累。这实际上是考虑到信号的所有特性时，这个余下的噪声被认为是相位抖动或定时抖动，即脉冲从理想同步的位置上改变的不同位移。

信号重建时要避免所有噪声积累，这种能力将使每部分所需信噪比降低，即降低重建判读误差到一个可忽略的量，这个量远远低于模拟系统在一个完整的通道中所容许的量。这就意味着数字模式较宽频谱的要求是超过了平衡量（某个封闭的介质），用这个平衡量来极大地提高噪声和干拢容限。这就是对信噪比和交换带宽的举例。

（二） 脉冲编码调制的理论原理

任何实际的通信系统必须是高品质和低成本之间进行的折衷。频谱将用在一定的带宽之

部分章节译文

内，并且有不同程度的失真与噪声的累积。脉冲编码调制不能消除传输过程中的损耗，但它能减少并简化限制产生的数字误差率以及定时或相位抖动。这种状况是由接入在终端模拟/数字和数字/模拟转换过程中一定量的损伤达到的。检查这些损伤和步骤是有必要的，必须采取将它们保持在主观相对符合的水平。强调主观方面是非常重要的，一种信息到另一种信息的类型不同，例如语音和电视。本章节主要涉及到语音的问题。

不可能通过一部分原理来深入考察脉冲编码的理论。为了表明问题的本质和方法，这们将尝试建立一种实践中可接受的代码准则。

终端处理过程中涉及到的基本元素是：抽样，量化，压扩和编码。最后必不可少的包含数字传输中想要的部分，其中部分将在后续章节是继续回答。参考此处所需要的，因为它还参与了量化和压扩的实现。

大多数例子，其基本的过程是，单个数字话音信道和所需要的信道可能升高，应该记住这个过程，几乎所有系统中都使用了最新的复用系统，这些抽样，量化，压扩的过程与接收副本，通过一个共同单元向多个语音信道服务，这个操作顺序通过共同的单元，在多路复用过程中以这个为基础。

（1） 抽样

脉冲编码调制代表了用多种方式在长期搜索的有效方法，在处理模拟信息时采用时分复用。基础处理的有效方法是：定期抽样和脉冲编码共享早期的固有的局限性想法。

第一个限制是带宽和限制最高频谱的抽样率，更准确的是上限频率的关系。波形的最高限制频率f可能由抽样频率为2f的信号完全传送，显然它作为理论体系。它在无限短的采样周期间，无限持续时间和理想滤波器的信号，首先这些问题是相对不重要，由于信号失真是有限的，但实际上可行的持续时间的采样周期，例如2%和3%的采样率，是相当微不足道的。

实际上其它原理也很重要。例如，简单的，质量差的语音信号，它的发射功率不能短时间的重复持续发送，滤波器也有不足。

用超过300~3400Hz的采样速率来处理语音信号，包含对电话信号的建立，因此，一些对采样，相应的解调、滤波的实际方法的限制，再加上特别要考虑到语音通信的失真容限问题。

每秒8000个样本值，已经被世界各地广泛认可，现在已是固定的参数之一。

在脉冲编码调制中，量化和编码最后所占用的有限时间，这是正常使用采样和保持装置，用以保持该期间内短时间的采样，有必要在该装置上进行操作。

换句话说，任何模拟脉冲的解调都出现严重的串扰问题，直接耦合到相对长的线，局间连接处或中继线上，这些问题要求宽的带宽或两者之间复杂的均衡。这一直是在任何范围内使用幅度调制的主要障碍。脉冲编码调制终端限制物理大小的问题是控制。精细的设计和工程仍然是需要的，但高标准的精确度在样本幅值的转移上已经实现。

理想采样和采样转换可以直接由+和-在直流波形上操作，考虑到理想采样方法的复杂性，任何半导体设备的不完全线性系统，其中包含一个非常低的电压。事实上，通常在某种程度上，只有在交流波形上添加一个代表直流的幅度元件，那就等同于比想要得到的最高交流电压还好的采样值，这就涉及到一个基础。

在最近的实验方法上，直流通信基准电平直接等同于在编码器上的电平。现在一般用基准电平或偏置直流电流，能够在不定向门限电平中使用，但是另一方面使用交流耦合和来自相对长时期的整合电流中心值。

解调或恢复阶段，处理窄带样本相当于处理包括最初采样信号的问题。理论声明通过一个低通滤波器能恢复脉冲信号。然而，如果有效功率需要考虑想要传送的模拟信号幅度频率的需求,如果要传送足够的功率，以避免对随后对模拟信号扩大。为了避免高瞬时功率的标

部分章节译文

准，延伸脉冲持续的时间。用降低sinx/x在接收端的值，x是脉冲长度的延伸，以一个周期为弧度一半的模拟频率,每个脉冲是其后脉冲的延伸，由奈奎斯特定理可知限制在x=π/2.在奈奎斯特限制的范围下，脉冲伸展理论上减少4DB.如果线性系统不是很重要的话，高频衰减的特点由滤波器特性确定。

这里有许多相对可用的滤波器。一个大众的程序为了由电容器上输出脉冲，尤其是把电压脉冲传送到一些能量和信号脉冲足够高的频率，转换为一个合理的有限的放大值。这是一个令人满意的原理，但是想想工作的需求，由于储能电容器在滤波的作用和频率有关，必须选择适当，以确保每个脉冲的能量转换。

（2）量化

检测到的下一个问题是由失真引起的脉冲编码调制的基础，采样信号不可能持续变化，但一定能选择一个有限集，二进制数字的长度的功能及数量我们可以对每个采样信号的发送赋值。

如图3.5显示抽样波形的形成。允许抽样信号近似地由水平线表示。这就认为选择在+和-最近处的值（实际上为了方便起见，下一个最低的抽样值将消除并且在恢复阶段增加一半的值，这也会产生同样的结果），量化误差如下所示，可以看出，均值是 1S，其中S4

是幅度。采样率和发射频率之间有偶然的相关性，并且这种情况在语音通信中不常发生，均值功率由以下公式表示：

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