数字通信基本原理光纤通信PPT课件.ppt

（4） 时分多路复用系统中的帧同步 帧同步是保证收发两端相应各话路要对准，即在接收端正确接收（区分）每一路信号。 把每帧的首尾辨别出来，就可正确区分每一路信号，即实现帧同步。 2. PCM30／32路系统 （1） PCM30／32路系统帧结构 图0-20是PCM30／32路系统（称为基群，也叫一次群）的帧结构图。 话音信号根据原CCITT建议采用8kHz抽样，抽样周期为125μs，所以一帧的时间（即帧周期）T＝125μs。每一帧由32个路时隙组成（每个时隙对应一个样值，一个样值编8位码），其中： ① 30个话路时隙(TS1～TS15，TS17～TS31) ② 帧同步时隙(TS0) ③ 信令与复帧同步时隙(TS16) （2） PCM30／32路系统的构成框图 在前面讨论的抽样、量化、编解码及时分多路复用等基本原理的基础上，下面介绍PCM30／32路系统基本构成，如图0-21所示。 四、 数字复接技术——准同步数字体系（PDH） 1.数字复接的基本概念 （1） 准同步数字体系（PDH） 国际上主要有两大系列的准同步数字体系，都经原CCITT推荐，即PCM24路系列和PCM30／32路系列。北美和日本采用1.544Mbit／s作为第一级速率（即一次群）的PCM24路数字系列，但两家又略有不同；欧洲和中国则采用2.048Mbit／s作为第一级速率（即一次群）的PCM30／32路数字系列。 （2） PCM复用和数字复接 扩大数字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有两种：PCM复用和数字复接。 ① PCM复用 所谓PCM复用就是直接将多路信号编码复用。即将多路模拟话音信号按125μs的周期分别进行抽样，然后合在一起统一编码形成多路数字信号。 (2) 理想抽样的频谱 如图0-9所示。 抽样后的样值序列频谱S(ω)是由无限多个分布在ωs各次谐波左右的上下边带所组成，而其中位于n=0处的频谱就是抽样前的话音信号频谱M(ω)的本身（只差一个系数1/T)，如图0-9所示。 抽样频率fs不是越高越好，fs太高时，将会降低信道的利用率 。 3.量化 量化的意思是将时间域上幅度连续的样值序列变换为时间域上幅度离散的样值序列信号(即量化值）。 量化分为均匀量化和非均匀量化两种。 (1） 均匀量化 话音信号的概率密度分布曲线如图0-11所示。 图中U为过载电压。而且话音信号主要分布在-U～+U之间。我们将-U～+U这个区域称为量化区，而将u＜-U与u＞+U范围称为过载区。 量化值（离散值）一般与样值（连续值）不相等，因而产生误差，此误差是由量化而产生的，所以叫量化误差。 量化误差e(t)＝量化值-样值=uq(t)-u(t) 其最大量化误差（指绝对值）不超过半个量化间隔Δ/2，但在过载区，量化误差将超过Δ/2。 有量化误差就好比有一个噪声叠加在原来的信号上起干扰作用，这种噪声称为量化噪声。 均匀量化的特点是：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差也就相同，所以小信号的量化信噪比小，大信号的量化信噪比大。在N（或l)大小适当时，均匀量化小信号的量化信噪比太小，不满足要求（数字通信系统中要求量化信噪比≥26dB），而大信号的量化信噪比较大，远远满足要求。 （2） 非均匀量化 非均匀量化的宗旨是：在不增大量化级数N的前提下，利用降低大信号的量化信噪比来提高小信号的量化信噪比（大信号的量化信噪比远远满足要求，即使下降一点也没关系）。为了达到这一目的，非均匀量化大、小信号的量化间隔不同。信号幅度小时，量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大时，量化间隔大，其量化误差也大。 实现非均匀量化的方法有两种，即模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 ① 模拟压扩法 模拟压扩法方框图如图0-13所示。 压缩器和扩张器特性如图0-14所示（以5折线为例）。 这里有两个问题需要说明： · 上述为了分析问题方便，图0-14的压缩特性采用5折线（正、负合起来有5段折线）。实际压缩特性常采用μ律压缩特性、A律压缩特性及A律13折线等。 · 对压缩特性的要求是：当输入u=0时，输出v=0；当输入u=U（过载电压）时，输出v=U。而且要求扩张特性要严格地与压缩特性相反，以使压缩——扩张的总传输系数为1，否则会产生失真。但这在实际中很难做到，所以模拟压扩法已不采用。 应当指出，虽然已不采用模拟压扩法，但它还是比较重要的。原因有两条：一是分析量化信噪比时是借助于压缩特性的；二是下面要介绍的直接非均匀编解码法是在模拟压扩法的基础上发展而来的。 ② 直接非均匀编解码法 （3） A律13折线压缩特性 用若干段折线去逼近A律压缩特性，由此得出了A律13折线。 具体的方法是：对x轴在0～1（归