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1、增量调制一、 教学目标:1 理解增量调制基本思想2 掌握增量调制的编码原理3 掌握增量调制的译码原理4理解简单增量调制系统框图二、教学重点、难点:重点掌握增量调制的编码、译码原理。三、 教学过程设计:1 引入增量调制简称或DM,它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字传输的方法。PCM中,代码表示样值本身的大小,所需码位数较多,导致编译码设备复杂;而在中,它只用一位编码表示相邻样值的相对大小,从而反映抽样时刻波形的变化趋势,而与样值本身的大小无关。与PCM编码方式相比具有编译码设备简单,低比特率时的量化信噪比高,抗误码特性好等优点。2编码的基本思想语音信号,如果抽样速率很高,那么相邻样点之间的幅
2、度变化不会很大,相邻抽样值的相对大小(差值)同样能反映模拟信号的变化规律。 为了说明这个概念,我们来看图1。图中,代表时间连续变化的模拟信号,我们可以用一个时间间隔为,相邻幅度差为+或 -的阶梯波形来逼近它。只要足够小,即抽样速率足够高,且足够小,则阶梯波可近似代替。阶梯波有两个特点:第一,在每个间隔内,的幅值不变。第二,相邻间隔的幅值差不是 +(上升一个量化阶)就是 -(下降一个量化阶)。利用这两个特点,用“1”码和“0”码分别代表上升或下降一个量化阶,则就被一个二进制序列表征。还可用斜变波来近似。斜变波也只有两种变化:按斜率/上升一个量阶和按斜率-/下降一个量阶。用 “1”码表示正斜率,用
3、“0”码表示负斜率,同样可以获得二进制序列。图1 增量编码波形示意图3 译码的基本思想与编码相对应,译码也有两种形式。一种是收到“1”码上升一个量阶(跳变),收到“0”码下降一个量阶(跳变),这样把二进制代码经过译码后变为这样的阶梯波。另一种是收到“1”码后产生一个正斜率电压,在时间内上升一个量阶,收到“0”码后产生一个负斜率电压,在时间内下降一个量阶,这样把二进制代码经过译码后变为如这样的斜变波。考虑到电路上实现的简易程度,一般都采用后一种方法。这种方法可用一个简单的RC积分电路,即可把二进制代码变为这样的波形,如图2所示。图2 积分器译码原理4简单系统方框图如图3所示,发送端编码器是相减器
4、、判决器、本地译码器及脉冲产生器(极性变换电路)组成的一个闭环反馈电路。其中,相减器的作用是取出差值,使;判决器是对差值的极性进行识别和判决,以便在抽样时刻输出数码(增量码),即如果在给定抽样时刻上,有 则判决器输出“1”码;如有 则输出“0”码;积分器和脉冲产生器组成本地译码器,它的作用是根据,形成预测信号,即为“1”码时,上升一个量阶,为“0”码时,下降一个量阶,并送到相减器与进行幅度比较。图3简单系统框图接收端解码电路由译码器和低通滤波器组成。译码器与发送端的本地译码器相同,用来由恢复,低通滤波器的作用是滤除中的高次谐波,使输出波形平滑。四、课后作业或思考题:1、什么是增量调制?它与脉冲编码调制有何异同?2、对输入的正弦信号,进行M编码,在M中量化台阶的选择要保证不过载。五、本节小结:通过本节内容的学习,让学生理解增量调制的概念,与脉冲编码调制的异同,掌握增量调制的编译码原理,能够解释增量调制系统框图,并学会对模拟信号进行增量调制编码。