PCM编码教学设计

贵州高校青年教师岗前培训教学设计教学内容：PCM编码学校：贵州职业技术学院专业：通信类姓名：吴立知完成时间：20XX年1月21日PCM编码一、教学内容分析1、本节课的知识结构5.1脉冲编码调制（PCM）1）PCM编码2、本节课的基本概念1）脉冲编码调制包括抽样、量化、编码三个过程。2）抽样：对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。3）量化：利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值，即用一组规定的电平，把瞬时抽样信用最接近的电平值来表示。（1）均匀量化：将模拟信号的取值均匀分段，然后取每段的中间值为量化电平。（2）非均匀量化：所谓非均匀量化就是对信号的不同部分用不同的量化问隔。具体地说，就是对小信号部分采用较小的量化间隔，而对大信号部分就用较大的量化间隔。实现这种思路的一种方法就是压缩与扩张法。4）编码：用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。二、学情分析1、学生年龄特点分析该班为大学一年级学生，年龄均还处在青春期，比较活泼好动，缺乏学习枯燥理论知识的耐心。因此在课程教学中，应引入多种教学手段和方法，吸引学生的学习兴趣，提高学生的求知欲。2、学生已有知识经验分析该班学生有一定的通信专业专业知识，对本课程有一定的理解能力，并且有部分学生学习很认真，这都是教学的有利条件，但也有4-6个学生基础差，且缺课较多，这给教学带来一定的困难。3、学生学习能力分析作为一年级学生，专业理论知识相对薄弱，但实践操作能力较好，并具有主动学习意识，参与意识强，兴趣广泛。课程教学中应注重实际能力的培训，增加实际操作内容，能够激发学生学习积极性。4、学生学习风格分析学生较活泼好动，缺乏学习枯燥理论知识的耐心，但实践操作能力较好。因此在课程教学中，应注重实际能力的应用，引入多种教学手段和方法，引导学生对专业知识进行探索。三、教学目标1、知识方面使学生掌握PCM编码的原理及编码规则。2、能力方面培养学生掌握PCM通信系统的知识及数据传输系统硬件和软件平台搭建。3、情感态度与价值观方面具备对理论及实践知识的感性认识，培养学生的创新能力和业务素养。四、教学重点和难点1、重点：对已知电平的编码。2、难点：非均匀量化编码。五、课前准备教六、课时安排15分钟七、教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图引入复习：已经学习的模拟信号数字化（PCM编码调制）的前两个步骤:1.PCM系统原理结构分析；2.模拟信号的抽样；3.抽样值的量化：⑴均匀量化，⑵非均匀量化观看幻灯片放映：从PCM系统原理和非均匀量化入手1导入新课使学生回顾前四的知识，从而顺利进入本次课的新知识教授。xy打y叩j曲!lb00M3'丫1国y吗9…导入:如何对一个已知信号进行PCM编码PCM编码.在13折线A律压扩特性编码中，普遍采用8位二进制码，对应有M=28=256个量化级，即正、负输入幅度范围内各有128个量化级。.这需要将13折线（止方向）中的归一化的压缩器输入电压x对分为8段后，每段再均匀量化为16份（16个量化级），要注意在每一段内，这些等份之间（即16个量化级之间）长度是相等的。但是，在不同的段内，这些量化级又是不相等的。因此，正输入的8个段落被划分成观看幻灯片放映，并听教师教授新知识。新知识的讲述。

8X16=128个不均匀的量化级。可见，用这种分段方法就可对输入信号形成一种不均匀量化分级。它对小信号分得细，最小量化级(第一、二段的量化级)为：(1/128)利/16)=1/2048对大信号的量化级分得粗，最大量化级为：(1/2)X(1/16)=1/32一般设最小量化级为一个量化单位，用A表示，A=1/2048。可以计算出输入信号的取值范围0至1总共被划分为2048&5-ka.83S最小量化间隈为1A=(l/m)^0/16)=1/2046JH折线分擞揄，0£1321161811用里化间屁=1204S表示a起拾电平D16A32A6JA12SA256A512A1024A殷藩1*y3737456s每段等分成:册，11ZM811^4111512256i132用▲=12O4S表示A2A4ASA32i这8位二进制码的安排如下：极性码段落码段内码C1C2C3C4C5C6C7C8其中第1位码C1的数值表示信号的正、负极性，称为极性码。01="1”，表示信号为正；01="0”，表示信号为负。第2至第4位码020304为段落码，表示信号绝对值处在哪个段落，3位码的8种可能状态分别代表8个段落的起点电平。段落码：极性已衿段内量化级差（座内量化起始电平段落码段内研与口864A1024A111732点511A11DItiA2MA1Q1正为158A12U1D0编科衰44A64A011汨塞二典为032AS2A01D1A1«A0Q111A0000LJ需要记住的表电平摩号段内吗电平隹号段内码7（苟卬“1511117011114111D60110131101S01101211004010111101100111010100010910011000181000000007.第5至第8位码C5C6C7C8为段内码，表示每一段落内的16个均匀划分的量化级。段内码与16个量化级之间的关系如表所示。总结：1.C1（极性码）1代表正极性，0代表负极性。C2C3C4（段落码）表示抽样值处于8个段落中，哪一个段落（折线段）。C5C6C7C8（段内码）表示抽样值处于段内16个量化级中的哪一个量化级（子区）。例题：例1接收端收到PCM码组“01011001”，采用13折线A律编译码电路，最小量化单位为1个电位，解释该码组代表的含义？解：0C1=0表示量化电平为负101020304=101表示量化电平位于第6段落，第6段落起始电平256A,段内量化级差16A。10010506c708=1001表示量化电平位于第6段落中第9子区。作业：设信号动态范围±A=±2.048V,若给定某抽样值x=0.725V,求采用13折线A律编码方式的编码和误差。同老师一起总结本课知识点，并回答例题问题。知识总结，并带领学生进行针对性练习。课后练习对知识进行巩固练习。八、板书设计PCM®码C1（极性码）1代表正极性，0代表负极性。C2C3C4（段落码）表示抽样值处于8个段落中，哪一个段落（折线段）。C5C6C7C8（段内码）表示抽样值处于段内16个量化级中的哪一个量化级（子区）。九、教学反思1、反思成功点首先对前面知识点进行复习回顾，并进行课程导入；成功利用多媒体教学，展示PCM编码的全过程，以及从模拟信号转换成二进制数字信号的全过程；最后对知识进行总结回顾，带领学生一起完成例题训练，并布置课后作