声波通信编码课件

声波通信的编码调制方案声波通信编码声源产生不同频率的声压，形成不同疏密程度的压缩空气声波在空气和液体（弹性介质）中传播时是纵波高频声波具有良好的方向性，容易得到较为集中的能量，无辐射。与电磁波相比，有更强的抗干扰和防窃听能力。缺点是不能实现全双工通信声波通信的优点：声波通信编码扩散衰减：单位面积上的声波能量随着声源距离的平方而递减吸收衰减：吸收衰减与声波频率成正比散射衰减：当颗粒的尺寸远小于波长时，散射衰减与频率的四次方成正比;当颗粒尺寸与波长相近时，散射衰减与频率的平方成正比声波的衰减特性声波通信编码=采样频率×量化位数×声道数×时间/8字节如1秒钟的双声道立体声CD音乐：44.1×1000×16×2×1/8=1764000B约1.68MPC、音频CD采样频率为44.1KHZ电话机采样频率8KHZ、11KHZ（对于人声足够）人讲话语音频率主要在500-3000HZ，声强10-50dB声音的存储空间计算声波通信编码以人的话音为例，语声实质上是由许许多多的不同频率的正弦（余弦）信号组成，形成一个频带。每个语声内所包含的频率成分都不是一样的，不同的频率成分，表达了不同的信息。抽样模拟信号的数字化：抽样频率大于传送信号的最高频率两倍以上，接收端就可不失真地还原信号。（奈奎斯特采样定理）模数转换过程也可称为PCM脉冲编码调制声波通信编码对抽样后的信号进行量化（使幅值离散），量化一般有舍尾取整和四舍五入两种方法。采用舍尾取整时，可将模拟信号分成八等份，例如：0~1V的模拟信号0-1/8v定义为数字量000,1/8-2/8v定义为001，以此类推，此种方法量化单位为1/8v四舍五入法则分的更细，分十六等分。对于话音信号，每抽样值编为8位码，共2^8=256个量化级，因而每路模拟话音相应的数字话音标准数码率为64Kb/s量化声波通信编码PCM编码模块：模拟量输入限幅极性判定绝对值A律压缩器量化输入二进制变换器声波通信编码所谓压缩器就是一个非线性变换电路，微弱的信号被放大，强的信号被压缩。入出关系：y=

A=87.6A律PCM主要用于30/32路一次群系统，用于欧洲和中国；u律PCM编码主要用于24路一次群系统，北美和日本用得多。A律压缩算法声波通信编码基带信号编码7位巴克码64位原始数字信号16位CRC87位绝对码ABS如果相对码为1，载波相位对应为π相对码为0，载波相位相应为0循环冗余校验码CRC漏检率很低，声波通信编码巴克码是一种取值为+1，－1的非周期，长度为n的序列。它具有单峰局部自相关系数R(i)巴克码群同步：利用巴克码作群同步的标志，就是利用它的尖锐的相关函数。接收端利用自相关运算器对巴克码进行判决。以7位巴克码为例。只有输入自相关预算器为巴克码即输出为7时，判决器才有输出。7位中只要有一位与巴克码不同，运算的结果便会小于7，从而无判决输出。研究证明在误码率Pe=10－3(基本满足数字通信要求)时，同步码组长度n=7为最佳声波通信编码单极性或双极性的脉

冲序列s(t)控制开关电

路的选通，生成载波

的绝对相位传送数字

信息。

2psk的移相原理S(t)为原始信息模数转换后的基带脉冲序列2PSK调制就是将数字码元“0”用初始相位0°的正弦波表示码元“1”用初始相位180°的正弦波表示基带信号2PSK信号声波通信编码2PSK调制M文件仿真：缺点是2PSK载波信号在解调恢复过程中存在相位模糊，即恢复信号的本地载波与相干载波可能反相，导致“1”变“0”，“0”变“1”。这种现象叫做“倒π”。声波通信编码二进制差分相移键控（二相相对调相），与2PSK不同之处是利用前后码元的相对载波相位值（就是本码元初相与前一码元初相之差）传输数字信息。2DPSK调制原理：码元为“1”时，载波相位与前一码元的相位相比有π的变化码元为“0”时，载波相位与前一码元的相位比较没有变化声波通信编码Simulink上的2DPSK信号仿真正弦载波二进制序列生成器量化编码器带通低通时延极性变换误码计算器显示误码率2PSK调制中an必须是双极性码，抽样判决器是根据极性判决的，正抽样值判为1，负的判为0.声波通信编码模块中所有的采样都必须是离散的2DPSK仿真在simulink中的错误