增量调制量化噪声

1、增量调制量化噪声一、 教学目标：1 掌握增量调制量化噪声的分类和特点2 理解增量调制的过载特性和动态范围3 掌握增量调制的抗噪性能二、教学重点、难点：重点掌握增量调制量化噪声的分类和特点以及增量调制的抗噪性能。三、 教学过程设计：1 量化噪声增量调制也会带来误差而形成量化噪声。如图1所示，误差eq(t)=m(t)-m(t)表现为两种形式： 一种称为过载量化误差， 另一种称为一般量化误差。 图1 量化噪声（1）过载量化误差当输入模拟信号斜率徒变时，本地译码器输出信号跟不上信号的变化，与之间的误差明显增大，引起译码后信号的严重失真，这种现象叫过载现象，产生的失真称为过载失真，或称过载噪声。 （2）

2、一般量化误差译码器输出能够跟上输入信号的变化，局限在-，区间内变化，这种误差称为一般量化误差。设抽样间隔为t（抽样速率为fs=1/t），则一个量阶上的最大斜率K为 （1） 它被称为译码器的最大跟踪斜率。显然，当译码器的最大跟踪斜率大于或等于模拟信号m(t)的最大变化斜率时， 即 （2）当译码器输出m(t)能够跟上输入信号m(t)的变化，不会发生过载现象， 因而不会形成很大的失真。 2 过载特性为了不发生过载，必须增大和。但增大，一般量化误差也大，由于简单增量调制的量阶是固定的，很难同时满足两方面的要求。不过，提高对减小一般量化误差和减小过载噪声都有利。因此，系统中的抽样速率要比PCM系统中的抽

3、样速率高的多。3 动态范围设输入模拟信号为，其斜率为 （3）为了不发生过载，应要求 （4）所以，临界过载振幅（允许的信号幅度）为 （5 ）式（5）中， 为信号的频率。可见，当信号斜率一定时，允许的信号幅度随信号频率的增加而减小，这将导致语音高频段的量化信噪比下降。为最大允许编码电平。同样，对能正常开始编码的最小信号振幅也有要求。不难分析，最小编码电平为因此，编码的动态范围定义为：最大允许编码电平与最小编码电平之比，即 这是编码器能够正常工作的输入信号振幅范围。通常采用=800Hz为测试标准，所以 简单增量调制的编码动态范围较小，在低传码率时，不符合话音信号要求。因此，实用中的常用它的改进型。4

4、 增量调制系统的抗噪声性能在系统中同样存在两类噪声，即量化噪声和信道加性噪声。由于这两类噪声是互不相关的，可以分别讨论。（1）量化信噪功率比由于在实际应用中都是防止工作到过载区域，因此这里仅考虑一般量化噪声。 若接收端低通滤波器的截止频率为，对于频率为的正弦信号，在临界振幅条件下，系统最大的量化信噪比为 用分贝表示为 上式是的最重要的公式。它表明：（1）简单的信噪比与抽样速率成立方关系，即每提高一倍，量化信噪比提高9dB。（2）量化信噪比与信号频率的平方成反比，即每提高一倍，量化信噪比下降6dB。（2）误码信噪功率比 对于频率为的正弦信号，在临界振幅条件下，语音频带的下截止频率是，系统误码率为，则四、课后作业或思考题：1、增量调制系统输出的量化信噪比与哪些因素有关？2、M的一般量化噪声和过载量化噪声是怎样产生的？如何防止过载量化噪声的出现？五、本节小结：通过本节内容的学习，让学生理解量化噪声的两种形式，即过载量化噪声和一般量化噪声，通过分析能清楚各自产生的原因。能