由此看出，语音信号经过抽样，量化和编码三个过程就可以完成A/D转换，达到模拟信号数字化的要求。4解码（译码）在接收端要将PCM信号还原成PAM信号，这就需要解码过程，解码由解码器完成。解码过程如右图所示。解码就是将接收到的PCM信号代码恢复为与发射端一样的PAM信号。编码器的输出码型有以下几种：单极性不归零码（NRZ）、单极性归零码（RZ）、双极性归零码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3），这是下一节内容。82.4传输码型1编码器的输出码型有以下几种：①单极性不归零码（NBZ），这就是信号“1”有脉冲，信号“0”无脉冲，其占空比为100%;②单极性归零码（RZ），其占空比为50%。单极性不归零码(NRZ)单极性归零码（RZ)双极性归零码(AMI)图2.9PCM码型这两种码型只适合于在机架内部或邻近机架间作短距离传输，不适合在线路中传输。这是因为它存在一些缺点：首先，它们存在直流分量和较丰富的高频分量，占用频带宽，这在线路中传输是不利的！为解决这一问题，人们将它变成“双极性归零码”（见图2.9）。③双极性归零码（AMI）原理：在这种码型中，“0”仍旧由空号传送，但是“1”则由两种交替极性的“传号”（脉冲)传送。如图中第一个“1”是正极性的；而第二个“1”则是负极性的；接着第三个“1”又是正极性的，而第四个“1”，又是负极性.”如此交替。所以这种码型又叫“交替极性倒置码”，简称AMI码。这种码型不存在直流分量，高频分量也比前两种码型少，从而频带宽度可以减少一半。故适合在长途线路中传输。④HDB3码（三阶高密度双极性码）：我们希望在整个脉冲序列中“0”和“1”的概率大体相同（因为在AMI码组中有多个连续“0”会使中继器长时间受不到信号，而影响定时提取时钟频率的工作。）为此，我们对编码器输出的码组进行隔位翻转，即将偶数位码的“0”变为“1”，“1”变“0”，奇数位不变。2转变成HDB3码的过程：①依次将4个连续“0”编为一组：（3）~（6），（8）～（11），（12）~（15），（19）～（23）②每组最后一个“0”用“1”取代，用V+或V-（破坏点）表示。与前面“1”（B+或B-）16
16 由此看出，语音信号经过抽样，量化和编码三个过程就可以完成 A/D 转换，达 到模拟信号数字化的要求。 4 解码（译码） 在接收端要将 PCM 信号还原成 PAM 信号，这就需要解码过程，解码由解码器 完成。解码过程如右图所示。解码就是将接收到的 PCM 信号代码恢复为与发射端 一样的 PAM 信号。 编码器的输出码型有以下几种：单极性不归零码（NRZ）、单极性归零码（RZ）、 双极性归零码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3），这是下一节内容。 §2.4 传输码型 1 编码器的输出码型有以下几种： ①单极性不归零码(NBZ)，这就是信号“1”有脉冲，信号“0”无脉冲，其占空比为 100％； ②单极性归零码(RZ)，其占空比为 50％。 图 2.9 PCM 码型 这两种码型只适合于在机架内部或邻近机架间作短距离传输，不适合在线路中传 输。这是因为它存在一些缺点： 首先，它们存在直流分量和较丰富的高频分量，占用频带宽，这在线路中传输是不利的! 为解决这一问题，人们将它变成“双极性归零码”(见图 2．9)。 ③双极性归零码（AMI） 原理：在这种码型中，“0”仍旧由空号传送，但是“1”则由两种交替极性的“传号”(脉 冲)传送。如图中第一个“1”是正极性的；而第二个“1”则是负极性的；接着第三个 “1”又是正极性的，而第四个“1’’又是负极性.”如此交替。所以这种码型又叫“交 替极性倒置码”，简称 AMI 码。这种码型不存在直流分量，高频分量也比前两种码型少， 从而频带宽度可以减少一半。故适合在长途线路中传输。 ④ HDB3 码（三阶高密度双极性码）：我们希望在整个脉冲序列中“0”和“1”的概率 大体相同（因为在 AMI 码组中有多个连续“0”会使中继器长时间受不到信号，而影响 定时提取时钟频率的工作。） 为此，我们对编码器输出的码组进行隔位翻转，即将偶数位码的“0”变为“1”，“1” 变“0”，奇数位不变。 2 转变成 HDB3 码的过程： ①依次将 4 个连续“0”编为一组：（3）~（6），（8）~（11），（12）~（15），（19）~（23） ②每组最后一个“0”用“1”取代，用 V+或 V-（破坏点）表示。与前面“1”（B+或 B-）
同极性。③（为了保证线路中没有直流分量，要求相邻两个破坏点的极性不同）。具体做法：在两个破环点间遇到偶数个“1”时，中间加“1”。为了保证通信质量，目前国际上多采用8位码的PCM系统，8位码的安排如下：极性码段落码段内码C1C2C3C4C5C6C7C8第一位码C1的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称为极性码。后7位表示幅度码，代表128个量化级，用以确定样值的大小，后7位中，3位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，4位段内码的16种状态分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。S2.5几个基本概念1时隙和顿我国PCM复用采用的是30/32路系统，也就是32路时分复用，抽样频率为8000Hz，也就是每隔125LS抽样一次，对每一个话路来讲，每次抽样值经量化以后可编成8位PCM码组，这就是一个“时隙”。32路时分复用，也就是说在125LS范围内要有32个时隙，那么每一个时隙占125s/32=3.9Ls。在125us内，由32路合起来的32个时隙构成一个“帧”，16顿合成一个“复顿”。一个顿占时125us，一个复顿占时125us×16=2ms2数字信号传输速率：（1）调制速率，又称波特率。单位为波特（BAUD)，简写为Bd。波特率二，信元数单位时间(2)数据率一一数据信号速率。单位为比特/秒bit/s)，简写为b/t或bps。它表示单位时间内能传输的代码个数。信元数数据率二Xlog2n2单位时间举例如书。82.632路PCM的帧结构1时隙分配（1）TS0一一帧同步时隙，其中：“顿同步码”由偶数TSO的后7位码“0011011”构成，在偶数顿TSO时发送。“顿失步告警码”由奇数帧TSO的低3位码构成，在奇数TS0时发送，用于指示接收端失步告警，非告警状态为“0”，告警状态为“1”奇数帧TSO的第二位码固定为“1”，以便接收端区别偶数与奇数顿。（2）TS16一一控制信号（信令）时隙，其中：F0（TS16）的前4位码作为复顿同步码，定为“0000”。F0（TS16）的第6位码作为复顿失步告警码，当复顿正常工作时，这位码为“0”，失步时为“1”。F1~F15（TS16）每顿传送两个话路的控制信号，具体安排是：17
17 同极性。 ③（为了保证线路中没有直流分量，要求相邻两个破坏点的极性不同）。具体做法：在 两个破坏点间遇到偶数个“1”时，中间加“1”。 为了保证通信质量，目前国际上多采用 8 位码的 PCM 系统，8 位码的安排如下： 极性码 段落码 段内码 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 第一位码 C1 的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称为极性码。 后 7 位表示幅度码，代表 128 个量化级，用以确定样值的大小，后 7 位中，3 位段落码 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，4 位段内码的 16 种状态分别代表每一段落的 16 个均匀划分的量化级。 §2.5 几个基本概念 1 时隙和帧 我国 PCM 复用采用的是 30/32 路系统，也就是 32 路时分复用，抽样频率为 8000Hz， 也就是每隔 125 s 抽样一次，对每一个话路来讲，每次抽样值经量化以后可编成 8 位 PCM 码组，这就是一个“时隙”。32 路时分复用，也就是说在 125 s 范围内要有 32 个时 隙，那么每一个时隙占 125 s /32＝3.9 s 。在 125 s 内，由 32 路合起来的 32 个时隙 构成一个“帧”，16 帧合成一个“复帧”。 一个帧占时 125 s ，一个复帧占时 125 s ×16＝2ms 2 数字信号传输速率： （1）调制速率，又称波特率。单位为波特(BAUD)，简写为 Bd。 (2)数据率——数据信号速率。单位为比特/秒 bit/s)，简写为 b／t 或 bps。它表示 单位时间内能传输的代码个数。 举例如书。 §2.6 32 路 PCM 的帧结构 1 时隙分配 （1）TS0——帧同步时隙，其中：“帧同步码”由偶数帧 TS0 的后 7 位码“0011011”构 成，在偶数帧 TS0 时发送。“帧失步告警码”由奇数帧 TS0 的低 3 位码构成，在奇数帧 TS0 时发送，用于指示接收端失步告警，非告警状态为“0”，告警状态为“1”。 奇数帧 TS0 的第二位码固定为“1”，以便接收端区别偶数帧与奇数帧。 （2）TS16——控制信号（信令）时隙，其中： F0（TS16）的前 4 位码作为复帧同步码，定为“0000”。 F0（TS16）的第 6 位码作为复帧失步告警码，当复帧正常工作时，这位码为“0”， 失步时为“1”。 F1~F15（TS16）每帧传送两个话路的控制信号，具体安排是：
F1~F15（TS16的前4位码）对应1~15话路的控制信号。F1~F15（TS16的后4位码）对应16~30话路的控制信号。$2.7PCM的高次群目前PCM通信方式发展很快，应用很广泛，除电话通信外，还有许许多多的通信业务，传输设备应用PCM技术。因此，PCM一次群的容量和速率还远远不能满足通信要求。为了扩大信号传输的速率和交换容量，提高信道利用率，引入了高次群的概念。在时分多路复用系统中，高次群是由若干个低次群通过数字复用设备而成的。例如：30/32路PCM系统，其二次群由4个基群复用而成，其三次群由4个二次群复用而成，其四次群由4个三次群复用而成，其五次群由4个四次群复用而成。各次群路的通话路树和传输速率如下：群路等级通话路数传输速率（Mb/s）基群302.048三次1208.448480三次34.368四次1920139.264由于同步需要，高次群的传输码率不能机械的认为是低次群的4倍，而是要比他的4倍高一些，如二次群应为4*2112=8448kb/s18
18 F1~F15（TS16 的前 4 位码）对应 1~15 话路的控制信号。 F1~F15（TS16 的后 4 位码）对应 16~30 话路的控制信号。 §2.7 PCM 的高次群 目前 PCM 通信方式发展很快，应用很广泛，除电话通信外，还有许许多多的通信业 务，传输设备应用 PCM 技术。因此，PCM 一次群的容量和速率还远远不能满足通 信要求。为了扩大信号传输的速率和交换容量，提高信道利用率，引入了高次群的 概念。在时分多路复用系统中，高次群是由若干个低次群通过数字复用设备而成的。 例如：30/32 路 PCM 系统，其二次群由 4 个基群复用而成，其三次群由 4 个二次群 复用而成，其四次群由 4 个三次群复用而成，其五次群由 4 个四次群复用而成。 各次群路的通话路树和传输速率如下： 由于同步需要，高次群的传输码率不能机械的认为是低次群的 4 倍，而是要比他的 4 倍高一些，如二次群应为 4*2112=8448kb/s 群路等级 通话路数 传输速率（Mb/s） 基群 30 2.048 二次 120 8.448 三次 480 34.368 四次 1920 139.264
【本讲课程的小结】时分复用的基本原理：抽样、量化和编码的基本原理：压扩法基本原理：时隙、顺、复帧的概念。【本讲课程的作业】计算：1设有一信号，其速率为64kbit/s。若为二电平信号，试问信元宽度是多少?若为四电平信号，则信元宽度又是多少？简答：1抽样、量化和编码的基本原理。2简述时隙、顿、复顿的概念。3减少小信号时的量化噪声有几种解决办法？4画图说明话音信号的数字化原理。19
19 【本讲课程的小结】 时分复用的基本原理；抽样、量化和编码的基本原理； 压扩法基本原理；时隙、帧、复帧的概念。 【本讲课程的作业】 计算： 1 设有一信号，其速率为 64kbit／s。若为二电平信号，试问信元宽度是多少?若为四 电平信号，则信元宽度又是多少？ 简答： 1 抽样、量化和编码的基本原理。 2 简述时隙、帧、复帧的概念。 3 减少小信号时的量化噪声有几种解决办法？ 4 画图说明话音信号的数字化原理
课程名称：现代交换技术第周，第讲次摘要第三章数字交换机的话路部分第1～3节：数字交换机的系统结构：用户模块的组成：中继器授课题目（章，节）本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，了解：1.数字交换机的系统结构以及用户模块的组成：2.中继器[重点】用户模块的组成及功能：数字中继器的主要功能。【难点】用户模块的功能内容【本讲课程的引入】程控交换机是由硬件系统和软件系统组成的。程控交换机的硬件包括话路系统、控制系统（中央处理系统）以及维护与操作系统。控制系统将在第4章中介绍。软件系统主要是完成硬件动作，在第5章中介绍。本章主要介绍的是硬件系统中的话路部分，话路系统得作用是构成通话回路，话路系统可以分为用户级和选组级两部分，主要包括用户电路、用户集线器、中继线接口、信号部件、数字交换网络（即选组级）以及用户处理机等部件。【本讲课程的内容】83.1数字交换机的系统结构整个数字交换机由两部分组成：话路部分和控制部分数字交换机也可分成选组级（数字交换网络）和用户级（用户模块和远端模块）俩部分，每一部分都有自已的处理机进行控制。警如，选组级用中央处理机来控制，用户级用用户处理机来控制话务量：无论市话交换机还是长话交换机，都是用来满足通话要求的。话务量就是从数量上来衡量一个交换局的服务质量标准，表明用户的通话要求。更通俗的说。话务量是用来描述用户使用电话繁忙程度的量，又称为电话负载。话务量数值和大小取决于以下三个因素：第一是考察时间的长短，考察时间越长，在这段时间发生的呼叫次数越多，因而话务量越大。20
20 课程名称：现代交换技术 第 周，第 讲次 摘 要 授课题目（章,节） 第三章 数字交换机的话路部分 第 1～3 节：数字交换机的系统结构；用户模块的组成；中继器 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】 通过本讲课程的学习，了解： 1.数字交换机的系统结构以及用户模块的组成；2. 中 继器 【重 点】用户模块的组成及功能；数字中继器的主要功能。 【难 点】用户模块的功能 内 容 【本讲课程的引入】 程控交换机是由硬件系统和软件系统组成的。程控交换机的硬件包括话路系统、控 制系统（中央处理系统）以及维护与操作系统。控制系统将在第 4 章中介绍。软件系统 主要是完成硬件动作，在第 5 章中介绍。 本章主要介绍的是硬件系统中的话路部分，话路系统得作用是构成通话回路，话路 系统可以分为用户级和选组级两部分，主要包括用户电路、用户集线器、中继线接口、 信号部件、数字交换网络（即选组级）以及用户处理机等部件。 【本讲课程的内容】 §3.1 数字交换机的系统结构 整个数字交换机由两部分组成：话路部分和控制部分 数字交换机也可分成选组级（数字交换网络）和用户级（用户模块和远端模块）俩部分， 每一部分都有自己的处理机进行控制。譬如，选组级用中央处理机来控制，用户级用用 户处理机来控制。 话务量：无论市话交换机还是长话交换机，都是用来满足通话要求的。话务量就是从数 量上来衡量一个交换局的服务质量标准，表明用户的通话要求。更通俗的说。话务量是 用来描述用户使用电话繁忙程度的量，又称为电话负载。 话务量数值和大小取决于以下三个因素： 第一是考察时间的长短，考察时间越长，在这段时间发生的呼叫次数越多，因而话 务量越大