通信原理 ΔM编码、译码综合实验(4)

ΔM编码、译码综合实验

3．2．2 简单增量调制特性

1. 过载特性

译码器输出的译码信号，是由一些上升或下降的斜串直线段组成，上升段称为正斜变电压，下降段称为负斜变电压，每个取样时间间隔上升或下降的量阶q是相同的，译码器输出斜变电压，它的斜率是量阶q与取样周期ts的比值，即：

q

b qfs ERC

在编码过程中，本地译码输出的译码信号始终跟踪输入信号的变化。当输入信号斜率小于译码信号斜率qfs时，本地译码的输出信号完全有能力跟上它。如果大于qfs时．本地译码输出信号斜率就无法跟上而引起过大的误差，这个现象称为过载。

对于正弦信号，输入信号的斜率等于输入信号f(t)对时间求微商。

df(t)

dt A ccos ct

df(t)

dtmax A t

只要满足A c qfs，就不会发生过载现象。所以临界过载电压振幅Am为

Am qfs E

2 RCfs c

ΔM编码、译码综合实验

可见，在E、RC一定时，或者量阶和取样频率fs一定时，过载电压与信号频率fs成反比

2. 量化信噪比

长时间统计平均量化噪声功率N2(N为频带受限制的平均量化噪声电压)等于从-q到q区间的积分平均值。

量化噪声是一种随机噪声，占有很宽的频谱，其功率大部分是集中在0－fs范围内，而且在低频端是均匀的。由此可求得在话音带内的量化噪声功率Na为：

N2

a2 qf03fs2

在末过载时，量化噪声与信号幅度无关，因此信号越大信噪比也越高，在临界幅度Am时，量化信噪比达到最大值。对于正弦信号，不过载时功率的最大值Sm2(Sm2为信号电压效值)为

S2

m Am22 fsq

8 2222fc

可求得最大量化信噪比为：

Sm N a 2 0.04fs32fafc

Sm N a ( 14 30lgfs 10lgfa 20lgfc)dB dB

最大量化信噪比随取样频率fs增高以每倍程9dB的速度增大，随低通截止频率fa的增高以每倍程3dB的速度下降，随信号频率fc的增高以每倍程6dB速度下降。

3. 编码动态范围Dc和系统动态范围D

编码动态范围是指编码器临界编码时的最大输入信号电压Am和起始编码时输入信号电压Ak之比。是指输出码位有变化的输入信号变化范围。

Dc 20lgAmAk

对于ΔM，已知Ak q2，Am qfs c则得Dc 20lgfs fc

系统动态范围是指满足语音质量要求的最小输出信噪比时，所允许的输入信号变化范围。