数字通信技术lily22b

第三章

数字通信技术§3.1数字通信概述§3.2脉冲编码调制（PCM）§3.3数字传输技术§3.4时分多路复用§3.1数字通信概述

数字通信系统的组成数字通信主要技术概述3.1.1数字通信系统的组成

数字通信：用数字信号来传输原始消息的通信方式

各主要部分的作用：(1)非电/电转换和电／非电转换器非电／电转换：若信源发出的信息是连续的模拟信息，如语声，经非电/电(声/电)转换，连续变化的语声就变成了模拟语音电信号，而后进入一次编码器。电／非电转换器：模拟信号经电／非电(电/声)转换后，恢复成语声。（1）一次编码/一次译码（信源编/译码）一次编码：A/D变换，把模拟信号变换成数字信号。一次译码：D/A变换，把模拟信号变换成数字信号。3.1.1数字通信系统的组成

（2）加密器\解密器：

有时通信需要保密，则对一次编码输出的数字信号，可根据用户的要求进行加密处理，

加密器：把密电码通过加密器加到信息码流中去，改变原来信码流码元排列顺序，所以加密器又叫扰乱器或捣乱器。

解密器：即去掉密码恢复原来信码流码元顺序。3.1.1数字通信系统的组成

（3）二次编码/二次译码（信道编/译码）完成自动检错和纠错功能，即差错控制编译码的功能。

由于信道传输特性的不理想和噪声的影响，数字信号在传输过程中往往会产生差错，即误码（“1”误成“0”，或“0”误成“1”）现象。这种差错，原则上是可以控制的，它是通过差错控制编码等手段来实现的。3.1.1数字通信系统的组成

差错控制基本原理：举例发：明天14：00~16：00开会收：明天10：00~16：00开会收到这个错误通知后由于无法判断其正确与否发：明天下午14：00~16：00开会

收：明天下午10：00~16：00开会

即可判断出其中“10：00”发生了错误。这时，收者可以告诉发端再发一次通知，这就是检错重发。发：明天下14：00~16：00两个小时开会收：明天下10：00~16：00两个小时开会

不但能判断出错误，同时还能纠正错误，因为其中增加的“两个小时”四个字可以判断出正确的时间为14：00~16：00”。差错控制编码的基本原理：为了能判断传送的信息是否有误（检错），又能纠正错误（纠错），可以在传送时增加必要的附加判断数据（冗余码）；（这些附加数据在不发生误码的情况之下是完全多余的，但）如果发生误码，即可利用被传信息数据与附加数据之间的特定关系来实现检错和纠错。3.1.1数字通信系统的组成

说明：无论检错和纠错，都有一定的识别范围

如上例中，若开会时间错为“16：00~18：00”，则无法实现检错与纠错，因为这个时间也同样满足附加数据的约束条件，这就应当增加更多的附加数据(即冗余)。

3.1.1数字通信系统的组成

具体讲：为了使信源代码具有检错和纠错能力，应当按一定的规则在信源编码的基础上增加一些冗余码元(又称监督码)，使这些冗余码元与被传送信息码元之间建立一定的关系，发信端完成这个任务的过程就称为误码或差错控制编码。在收信端，根据信息码元与监督码元的特定关系，实现检错或纠错，输出原信息码元，完成这个任务的过程就称误码控制译码(或解码)。为此，在发送端需要增加一个二次编码器，而在接收端相应地需要一个二次解码器所以二次编码又称差错控制编码，是为防止传输中产生误码而采取的差错控制编码方法。

3.1.1数字通信系统的组成

总结：差错控制编码根据功能不同可分为：检错码：只能发现差错纠错码：既能发现差错也能自动纠正差错纠删码：具备识别错码和纠正错码的功能，而且当错码超过纠正范围时可把无法纠错的信息删除。3.1.1数字通信系统的组成

实用的简单差错控制编码方法。①奇偶校验码②循环冗余校验码3.1.1数字通信系统的组成信源编码和信道编码

在数字通信中，根据不同的目的，编码分为信源编码和信道编码两大类。为了提高数字信号的有效性以及为了使模拟信号数字化而采用的编码称为有效性编码或信源编码；为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为可靠性编码或信道编码。所以上述一次编码属于信源编码范畴；二次编码属于信道编码的范畴。

（4）调制器/解调器

调制：将输入数字信号变换成适合于信道传输的形式，使信号能较好的通过信道到达接收端。

例：信源所发出的原始信号（基带信号），一般为低频率的信号低频信号要以无线电方式进行通信，必须要通过调制将其加载到更高频率的载波上，才能有效地发往天空。3.1.1数字通信系统的组成

说明：

具体的数字通信系统并非一定要按上图所示那样包括所有的方框，应视具体情况而定。

若信息源发出的信号已经是数字信号，则无需A/D和D/A转换；不需要保密时，就不用加密器和解密器。传输话音信息时，既使有少量误码，也不影响通信质量，一般不需加二次编解码在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，不需要调制和解制部分。3.1.1数字通信系统的组成

3.1.2数字通信主要技术1、信源编/译码

模拟信号数字化技术：将信源输出的模拟信号转换成数字信号。

例如：语音、图像（语音信号是一维的，图像信号是多维的）

语音编码：语音信号数字化；

脉冲编码调制(PCM)和增量调制（△M）被广泛应用。

图像编码：图像信号数字化。幅度和时间离散化外，还须在空间上也同时离散化（隐含在时间离散化中）。对于彩色图像，还需要将给定色度空间的三基色（或三原色，如红，绿，蓝）值也进行离散化。

2、数字复接技术为提高信道利用率，在同一信道内传输多个消息信号。频分复用FDM

时分复用TDM

码分复用CDM3、纠错编码/译码技术4、同步技术3.1.2数字通信主要技术5、基带传输技术基带传输和频带传输是通信系统中信号传输的两种基本形式。主要涉及信号类型、码间串扰等问题。6、调制/解调技术数字通信最基本也是最重要的技术之一。振幅键控ASK频移键控FSK绝对相移键控PSK相对相移键控DPSK3.1.2数字通信主要技术

引言抽样量化编码§3.2脉冲编码调制（PCM）1、基本概念脉冲编码调制（PCM）：————PulseCodeModulation

对模拟信号的瞬时抽样值量化、编码，以将模拟信号转换为数字信号的方法。PCM过程由采样、量化与编码三个步骤。若模/数变换的方法采用PCM，由此构成的数字通信系统称为PCM通信系统。引言2、PCM系统的组成引言PCM通信系统由三个部分构成：（1）模／数变换

抽样：把模拟信号在时间上离散化。即使模拟信号变为抽样脉冲序列又称脉冲幅度调制（PAM）信号。

量化：将抽样得到的信号在幅度上离散化；即把PAM信号在幅度上离散化，变为量化值（共有N个量化值）。

编码：用相应的二进码来表示N个量化值。

具体实现上，编码与量化通常是同时完成，量化实际是在编码过程中实现的。引言PCM单路抽样、量化、编码波形图：（2）信道部分：包括传输线及再生中继器（3）数／模变换

解码：编码反过程，解码后还原为PAM信号。（假设忽略量化误差—量化值与PAM信号样值之差）低通：由PAM信号恢复或重建原模拟信号。引言3.2.1抽样

模拟信号数字化的第一步：抽样将模拟信号在时间上进行离散化的过程。是在语音信号的波形范围内，以一定的时间间隔提取模拟信号瞬时幅度值的操作过程。

这样就把连续的话音信号变成了一个个分离的、等距离的电脉冲，即时间上连续的模拟语音信号处理成了在时间上离散的信号。抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值被称为样值序列，或PAM信号。3.2.1抽样1、抽样的描述连续信号在时间上离散化的抽样过程如图所示：抽样过程具体描述：对于某一时间连续信号f(t)，仅取ƒ(to)、ƒ(t2)、ƒ(t3)、……ƒ(tn)等样值。于是信号ƒ(t)就变成了时间离散信号ƒS(t)，完成了对ƒ(t)信号的抽样过程。

3.2.1抽样抽样是由抽样门完成图中用脉冲（开关）信号sT(t)（等间隔的幅度为1的脉冲信号）来控制开关K—抽样门的通断。每间隔△T时间控制开关闭合一次，就可以实现对信号f(t)的抽样。模拟信号m(t)

时间上离散化

样值序列s(t)3.2.1抽样2、抽样的具体实现在电路上可通过乘法器来实现，如图所示。用数学公式可描述为：fs(t)＝f(t)*sa(t)。

抽样过程示意图3、抽样定理

抽样的可行性：上述抽样过程说明：若在发送端要把一段模拟语声信号传到对方，不一定要传信号上的每一点，只要在语声信号波形内，每秒钟取样的次数足够多，听起来也同样感觉到声音是连续的即可。这就是抽样的可行性。

（如：电影24幅/秒）3.2.1抽样

抽样的原则：保证接收端从样值序列不失真地恢复出原始信号。时间上连续的信号通过抽样变成了时间上离散的信号，为保证信息的正确传递，则要求离散后的样值序列不能丢失原来信号的信息；

换句话说把f(t)变成fs(t)，要求对fs(t)作适当处理后，能无失真恢复原信号f(t)。3.2.1抽样

从抽样的可行性和原则可知，为了能在接收端由抽样所得样值序列重构原始模拟信号，抽样时间间隔越短越能正确的重现信号。

但是，缩短时间间隔虽然精度高，但会导致数据量增加，影响通信的有效性。所以缩短时间间隔必须适可而止，那么抽样周期多大合适呢？著名的奈奎斯特定理，即抽样定理给出了答案。

3.2.1抽样

奈奎斯特准则（抽样定理）

设连续时间信号f(t)，其最高截止频率为fm，若用时间间隔Ts≤1/(2*fm)

的开关信号s(t)对f(t)抽样，则f(t)可被抽样后的离散信号fs(t)唯一地确定。

抽样定理告诉我们：只要按抽样定理的周期进行抽样，就能由离散样值序列重建原始模拟信号。3.2.1抽样4．语音信号抽样周期

语声信号的频率为300~3400Hz，则最高截止频率fm=3400Hz。

根据抽样定理，抽样周期：TS≤1/(2fm)=1/(2*3400)≈1/(2*4000)=125μs（为计算方便）。抽样频率：ƒS=1/TS=1/125μs=8KHz的抽样频率（即抽样频率）

对300~3400Hz的电话语声信号8000次/s抽样，则抽样后的样值序列可完整的恢复原来的语声信号。

3.2.1抽样3.2.2量化

量化：把幅度连续变化的样值序列变换为幅度取值为有限个的离散样值序列的过程就是量化。

1、量化的必要性模拟信号经抽样后得到了样值序列。各抽样值沿时间坐标轴t是离散分布的，但每个抽样值沿幅度坐标轴的变化是随原模拟信号幅度连续变化的。因此，它很难用有限位数的数字信号来表示，为此需要对样值序列进一步处理，使它成为在幅度上是有限种取值的离散样值序列。3.2.2量化2、量化方法：用分层方法可实现量化。

把信号变化的动态范围划分为若干个区间（层），只要某样值信号落在某个区间内，就取该区间内预先规定的某个参考电平（如该区间的中间值）作为量化值。3.2.2量化这样一来划分的区间有多少个，量化值就有多少个。于是就用近似的方法将无限个样值变成了有限个量化值。问题：量化级N＝8的量化器，量化值总共有多少种？划分的区间有多少个，量化值就有多少个

几个概念量化级：量化区间称为量化级，或量化间隔。(

)量化电平：区间内预先规定的某个参考电平，也称量化值。量化误差：抽样值与量化值之差，也称为量化噪声。3.2.2量化

相对量化误差：量化误差/量化值最大相对量化误差：最大量化误差/量化值量化信噪比：衡量量化噪声对信号影响的指标。S/D（dB）=10lg(信号平均功率/量化噪声功率）（dB）

说明：

量化中分级的多少可根据要求而定，因为量化结果与样值的实际情况总会有偏差，级数分得越多量化误差越小，通信质量越高，但设备结构和电路就越复杂，目前大多分为256级。

（话音信号传输要求，要求量化信噪比≥26dB）3.2.2量化3.2.2量化3、量化的分类：均匀量化：量化间隔相等的量化。非均匀量化：量化间隔不相等的量化。（1）均匀量化：量化间隔相等例如：某信号f(t)的幅度变化范围为0.5~8.5V，采样10次，其值分别为f(t0)~f(t9)3.2.2量化3.2.2量化3.2.2量化

由上表可知，对于均匀量化，在量化区内，因为大小信号的量化间隔相同（△u＝1），信号无论大小其最大量化误差相同均为：＝0.5v，不会因信号幅度的改变而改变。

信号样值幅度越大，相对量化误差越小，量化信噪比越大；信号样值幅度越小，相对量化误差越大，量化信噪比越小。

均匀量化的特点：小信号的量化信噪比小，大信号的量化信噪比大。3.2.2量化均匀量化的缺点：均匀量化方式对传输大信号极为有利，对传输小信号不利。语声信号的幅度分布特性为：大信号出现的概率小，小信号出现的概率大；因此，均匀量化对传输语声信号是不利的。具体表现是通话时声音越小时，传到对方越小甚至被噪声所淹没。

解决上述问题的方法减小量化间隔，增大量化级数

将量化区间分得更细一些，即△u要小，量化分层数N要多。于是编码位数就会相应增加，结果将导致编码及编码器复杂，信道利用率降低。编码复杂信道利用率下降非均匀量化3.2.2量化3.2.2量化（2）非均匀量化①非均匀量化的目的、思想目的：减小小信号时的量化误差，提高小信号时的量化信噪比。—使信噪比趋于一致。由最大相对量化误差公式：产生均匀量化的“小信号量化信噪比小”现象的原因：是由均匀量化时的量化间隔△u是固定值，它不随信号幅度的变化而变化。故小信号时相对量化误差大，大信号时相对量化误差小。思想：信号幅度区间小时，量化间隔△u小些，即分层细一些；信号幅度区间大时，量化间隔△u大些，即分层粗一些；以使大小信号相对量化误差（量化信噪比）趋于一致。3.2.2量化②非均匀量化的实现方法：

模拟压扩法数字压扩法

采用压缩扩张技术来实现对抽样信号非均匀量化。

3.2.2量化

压缩扩张技术基本原理：

由最大相对量化误差公式：为达到使大小信号量化信噪比趋于一致的目的，可采取一种等效途径：

首先通过人为变换，对样值进行处理χ→y，即

以增大小信号样值，减小大信号的样值。然后再对处理后的y样值区间进行均匀量化以保证量化间隔△u′一致（△u变为△u′）。

达到大小信号量化信噪比趋于一致的目的。3.2.2量化3.2.2量化

压缩器与扩张器的工作特性：

压缩器工作特性：y=f(x)，压缩大信号，扩张小信号。3.2.2量化

在发送端通过压缩器人为完成了抽样信号的处理，在接收端必须有与压缩器相反功能的电路以恢复原来抽样信号χ，此电路称为扩张器。

扩张器工作特性：x=f-1(y)，扩张大信号，压缩小信号。3.2.2量化压缩扩张技术的实现方法：

将抽样值通过压缩再进行均匀量化。3.2.2量化具体如何通过压缩扩张来实现非均匀量化思想，经压缩处理，再均匀量化后对小信号量化信噪比的改善情况又如何？

参见图（b），小信号抽样值A在送入压缩器前，处在第1量化级的，而经过压缩器后，跳到了第5量化级。这意味着经过压缩器后对小信号抽样值而言，分层数N增加了5倍，因而小信号的信噪比提高了；最大相对量化误差：压缩处理前：0.5/1=50%压缩处理后：0.5/5＝10％

大信号抽样值B，则在压缩器前后，变化（或压缩）了两个量化级，即由第11级压缩到第9级，它相当于对大信号抽样值的分层更粗糙了。最大相对量化误差：压缩处理前：0.5/11＝4.5％压缩处理后：0.5/9＝5.5％3.2.2量化说明：采用非均匀量化后，小信号的信噪比大大提高，大信号的信噪比有所下降。但大信号出现的概率小，小信号出现的概率大，故总的信噪比提高了。压缩处理后，再对y均匀量化等效于对x非均匀量化因此，压缩器的功能，加上均匀量化的功能，等效于非均匀量化。压缩处理+均匀量化=非均匀量化3.2.2量化结论：压扩特性

为使量化噪声最小，应选择最佳的压缩器和扩张器工作特性，基于对语音信号的大量统计和研究，国际电报电话咨询委员会（CCITT）建议采用两种近似于对数函数的压扩特性。一种是以μ作为参数的压缩特性，称μ律压缩特性。μ律压缩特性具体表示式：3-1式3.2.2量化另一种是以A作为参数的压缩特性，叫A律压缩特性。A律压缩特性：（具体表达式）

3-２式

这两种压缩特性都具有对数特性且通过原点呈中心对称的曲线，接近于最佳特性，并容易进行二进制编码。

3.2.2量化1）模拟压扩法电路实现方法：早期采用伏—安特性完全一致的一对二极管，分别作为压缩器和扩张器来实现的。

因由3-1式和3-2式所决定的μ律和A律压扩特性，是均匀连续变化的曲线，它们可用二极管的非线特性来实现。

模拟压扩法中，用二极管组成的压缩器和扩张器有以下两个缺点：

第一，选择特性完全一致的二极管比较因难；第二，二级管的温度特性很差，极易受温度变化的影响，这样很难保证压缩和扩张效果的一致性。3.2.2量化3.2.2量化

2）数字压扩法

目前已采用由若干段直线组成的折线来逼近μ律和A律压扩特性。由于折线压扩特性，可以用数字电路来实现，因而获得了广泛的应用。目前数字压扩特性国际上有两种不同的标准：

A律十三折线压扩特性（近似于A=87.6)

13折线A律主要用于英、法、德等欧洲各国的PCM设备中，我国也采用A律13折线。

μ律十五折线压扩特性(近似于μ=255)

15折线μ律主要用于美国、日本和加拿大等国的PCM设备中。3.2.2量化3.2.2量化13折线A律压扩曲线3.2.2量化

A律13折线的生成：

13折线A律是从非均匀量化的基点出发，设法用许多折线来逼近A律对数压扩特性的。设在直角坐标系中，x轴和y轴分别表示输入信号和输出信号，并假定输入信号和输出信号的最大取值范围都是＋1～－1，即都是归一化的。归一化的压缩器输入电压

x=压缩器的输入电压/压缩器可能的最大输入电压归一化的压缩器输出电压y=压缩器的输出电压/压缩器可能的最大输出电压3.2.2量化段号

输入信号x=（-1～1）区间长度LX87654321[1/2，1][1/4，1/2][1/8，1/4][1/16，1/8][1/32，1/16][1/64，1/32][1/128，1/64][0，1/128]1/21/41/81/161/321/641/1281/128

为达到非均匀量化的目的，A律13折线分两步生成：

第一步，把x轴的区间［－1，1］不均匀地分成16大段，正半轴8大段，负半轴8大段。3.2.2量化3.2.2量化

第二步，将以上8个不均匀大段的每一段，再均匀地分成16等份，每一等份代表一个量化级。3.2.2量化因此，将x轴的0～1的变化域分成了16×8＝128个非均匀量化级，以使输入信号的抽样值进行非均匀量化；另外，对-x轴也作同样的分段处理，则x轴坐标共有256个非均匀量化级。对于y（或-y）轴的0～1的变化域被均匀地分成8大段，每大段再均匀地分成16等份，故y轴同样也被分成128×2＝256个等份段号

输出信号Ｙ=（-1～1）区间长度Lｙ87654321[7/8，1][6/8，7/8][5/8，6/8][4/8，5/8][3/8，4/8][2/8，3/8][1/8，2/8][0，1/8]1/81/81/81/81/81/81/81/83.2.2量化3.2.2量化

将x轴坐标和y轴坐标作以上分段处理后，再将相应大段的坐标交点连接起来，得到16段折线段，由于正方向1、2段与负方向1、2段具有相同的斜率，因此可连在一起作为一段，于是16段折线从形状上变成了13段折线

由此13条直线段构成一条折线近似逼近A＝87.6时的连续A对数压缩特性。

段号输入信号x=（-1～1）区间长度LX输出信号Ｙ=（-1～1）区间长度Lｙ斜率k段号87654321[1/2，1][1/4，1/2][1/8，1/4][1/16，1/8][1/32，1/16][1/64，1/32][1/128，1/64][0，1/128]1/21/41/81/161/321/641/1281/128[7/8，1][6/8，7/8][5/8，6/8][4/8，5/8][3/8，4/8][2/8，3/8][1/8，2/8][0，1/8]1/81/81/81/81/81/81/81/81/41/21248161612345612345678[0，-1/128][-1/128，-1/64][-1/64，-1/32][-1/32，-1/16][-1/16，-1/8][-1/8，-1/4][-1/4，-1/2][-1/2，-1]1/1281/1281/641/321/161/81/41/2[0，-1/8][-1/8，-2/8][-2/8，-3/8][-3/8，-4/8][-4/8，-5/8][-5/8，-6/8][-6/8，-7/8][-7/8，-1]1/81/81/81/81/81/81/81/8161684211/21/489101112137该折线被称为A律13折线。3.2.2量化图3-123.2.2量化

由连续A对数压缩特性公式，计算出A＝87.6时y与x的对应关系，它和13折线压缩特性Y与X的对应关系一并列入表3-3中，由表3-3可以看出这两种压缩特性是非常近似的。说明：由图3-12可以看出，图中对小信号区间的分段细，对大信号的分段粗，这就提高了小信号的信噪比，使其能满足26dB的指标。A律13折线量化过程符合非均匀量化的思想，即用非均匀量化的方法实现了压缩的目的，在量化的同时就进行了压缩，因此不必再用专用的压缩器进行压缩。模拟压扩法:实现非均匀量化的过程是输入端抽样信号x，首先经压缩器处理后变为y，然后再均匀量化为y值所对应的量化电平值。数字压扩法:实现非均匀量化的方法，是将量化、编码两个过程放在一起进行的，即在编码的过程中实现的非均匀量化。3.2.3编码图3-3中，量化级共有6级，所以可用“3”位二进制“0”和“1”的不同组合来表示。编码：是用相应的数字信号码组表示模拟信号的量化的抽样值的过程。常用编码方法:

常用的编译码是根据A律13折线非均匀量化间隔的划分直接对样值编码，称为非均匀编码（在编码过程中实现了非均匀量化），接收端再进行非均匀解码，即直接非均匀编解码法。3.2.3编码译码：与编码的作用相反，是把数字信号码组还原成对应模拟信号的量化的抽样值过程。编码由编码器完成，译码由译码器完成。3.2.3编码1、编码的位数和码位的安排

编码后的一个码组中需要有几位二进制码，与量化时的级数有关。所以现在使用的PCM系统中，编码位数的选择取决于PCM量化级数。

例：通过上述A律13折线的生成可知，A律13折线正轴有8个大的量化段，每个量化段又均匀分成16等份，每一份称为一个量化级。对-x轴也作同样的分段处理。量化级数N＝2（正负极性）×8（段）×16（等份）＝256，所以需8位二进制码。第1位二进制码a1：称为极性码，表示样值信号极性的正负（如“1”表示正，“0”表示负）3位二进制码a2a3a4：称为段落码，表示8大段落4位二进制码a5a6a7a8：称为段内码，表示每一大段的16等份a1，a2a3a4，a5a6a7a8

极性码段落码段内码3.2.3编码幅度码（电平码）说明：非均匀编码就是要具体表征出抽样值的极性、以及它是处在13折线A律特性的具体哪个区域进行量化的。这样，接收端解码时就能根据编码还原为量化值。采用只舍不进的量化法，即将每一小段（量化级）内的起始电平作为该幅度的量化值。3.2.3编码1.在量化范围内，最小的量化级差（量化间隔）：1/128/16=1/2048，故令Δ=1/2048以Δ为单位，则各大段的端点值分别为：0，16Δ，32Δ，64Δ，128Δ，2048Δ2.在每个大段内16个小段的量化级差是不同的:第八段:量化级差为64Δ

第七段:量化级差为32Δ

第一和第二段:量化级差均为Δ3.2.3编码2、编码的码型编码码型：编码的码型指的是把模拟信号抽样值量化后的所有量化级，按其量化值的大小次序排列起来，并列出各自对应的码组，这个整体称为码型。PCM通常采用二进制码进行编码，利用二进制码组编码时，常用的码型有三种：一般二进码循环码(格雷码)折叠码自然二进制码：简称二进码，是最简单的一种码型。码组中每位码都代表一定数值，叫做权值。

二进制码组和所对应的量化级之间的关系是：A＝an2n-1+an-12n-2+……+a120。

其中n表示码位，an、an-1……a1表示每位二进制码的取值是“1”还是“0”。3.2.3编码例：n=3时，对应码位的权值为4、2、1；n=4时，对应码位的权值是8、4、2、1，码位再多以此类推。若n=3，码组为101时，代表的量化级5。3.2.3编码循环码：又称格雷码特点:相邻码之间只有一个码字不同，这样误一位码造成的偏差的平均值小一些。

3.2.3编码折叠码：

折叠二进制码的简称。特点：幅度码以整个量化值的一半为中心线，正、负两半部分，除去最高位后，呈倒影关系、折叠关系，故称为折叠码。且最高位上半部分为全“1”,下半部分为全“0”。利用这种码编码时，对于双极性信号，可用最高位表示信号的正、负极性，叫做极性码用其余的码表示信号的绝对值，叫做幅度码3.2.3编码优点：采用折叠二进码表示双极性语音信号的量化值可以简化编码电路。原因：因为绝对值相同的量化值其幅度码也相同。所以在编码时，只要另外再增加一个极性判别电路，那么正、负极性信号可共用同样的编码电路。3.2.3编码3.2.3编码3、码型的选取

选取码型主要考虑的是各种码型传输时的效果。数字电话是对语音信号编码后传输，语声信号幅度大信号出现的概率小，小信号出现的概率大，所以我们更关心的是小信号传输的效果。3.2.3编码

三种编码码型误码分析例如:小信号情况时，有一样值量化编码为000，设传输中错一位，可有三种情况：001、010、100结论：小信号情况选用折叠码，错一位引起的平均误差最小。因电话传输时，是以小信号传输为主，而折叠码对小信号传输过程中误码所引起的误差最小，再加之折叠码编码器编码过程可以简化。所以在语音信号PCM通信系统中一般都采用折叠码二进制编码。3.2.3编码

上述将模拟信号取样、量化、再将量化所得离散幅值用一组二进制码表示（即编码）的过程，就是所谓脉冲编码调制（PCM）过程。

在PCM通信系统中，一路带宽为4kHz的模拟语音信号是如何变成64kbit/s的数字语音信号的？抽样：8kHz速率的取样；非均匀量化：每个样值又非均匀量化为256个不同量化级中的一个；编码：每个量化值再编码为8位折叠二进制码码速为：8000×8=64kbit/s3.2.3编码§2.3数字传输技术数字基带传输数字频带传输数字信号：数字终端设备直接产生（如计算机、电传机等）A/D转换后不同的信道具有不同的频率特性。数字信号在信道中的表现形式取决于信道，不同的信道要求的信号形式不同。无线信道：（自由空间），只能传输较高频率的信号。有线信道：（电缆或光纤信道），能传输的信号是从零频开始的。通常数字信号的传输方法有两种：基带传输频带传输（又称载波传输、调制传输）。2.3.1数字基带传输1、数字基带信号从波形上看，数字信号一般是由不同电压极性（如＋5V或－5V）表示的矩形脉冲(其频率成分从零频开始一直扩展到很高频率）矩形脉冲的固有频宽称做基本频带，即基带，上述数字信号又统称为数字基带信号。（如PCM等）2、基带传输将未经调制变换的基带信号直接送往信道中传输的传输方式；简单说来，就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。如在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，可以让基带信号直接进行传输。如短距离的脉冲编码调制（PCM）局间中继、局域网计算机间的数据传送常采用基带传输方式。

3、基带传输码型数字基带信号波形又称码型，通常用典型的矩形脉冲来表示。最简单的数字信号是二进制码，幅度取值只有两种电平。单极性波形：用正电压“A”和“0”电压两种矩