6.4自适应差分脉冲编码调制 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 1.差分脉冲编码调制DPCM 差分（增量）脉冲编码调制(DPCM)是改进形式的△M调制，它 是将PCM和AM相结合。在△M系统中，不管误差信号如何变化， 传输的增量ō是固定不变的。 而在DPCM系统中增量的数值随误差信号的变化量化成M 个电平之一，然后再进行编码，从而改善了系统的性能。 对DPCM系统的性能分析可以利用PCM和△M系统性能分 析所得到的结论来进行。设输入信号m()为正弦信号，即 m(t)=Asino t 2012/10/29 第6页
西安电子科技大学 通信工程学院ISN 2012/10/29 6.4自适应差分脉冲编码调制 1.差分脉冲编码调制 DPCM 差分(增量)脉冲编码调制(DPCM)是改进形式的 调制,它 是将PCM和 相结合。在 系统中,不管误差信号如何变化, 传输的增量 是固定不变的。 而在DPCM系统中增量的数值随误差信号的变化量化成M 个电平之一, 然后再进行编码, 从而改善了系统的性能。 对DPCM系统的性能分析可以利用PCM和△M系统性能分 析所得到的结论来进行。设输入信号m(t)为正弦信号,即 ∆M ∆M ∆M σ m(t) = Asinω t k 第6页
6.4自适应差分脉冲编码调制。 西安电子科技大学 通信工程学院SN DPCM系统的组成方框图如下图所示： en 量化器 编码 C- 解码 Xn Xn 预测器 预测器 Xn 2012/10/29 第7页
西安电子科技大学 通信工程学院ISN 2012/10/29 6.4自适应差分脉冲编码调制 DPCM系统的组成方框图如下图所示: 量化器 编码 预测器 解码 ⊕ 预测器 ⊕ ⊕ xn ~ xn ~ xˆn xˆn eqn eqn en + + + + - xn cn cn ∧ 第7页
6.4自适应差分脉冲编码调制 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 图中，预测器的输入无。代表重建语音信号。 预测器的输出 =】 误差en=X,-元n 作为量化器输入，egm代表量化器输出，量化后的每个预测误 差巳m编码成二进制数字序列，通过信道传送到目的地。该误 差egm同时被加到本地预测值Xn而得到元n。 2012/10/29 第8页
西安电子科技大学 通信工程学院ISN 2012/10/29 6.4自适应差分脉冲编码调制 图中,预测器的输入 代表重建语音信号。 预测器的输出 误差 作为量化器输入, 代表量化器输出,量化后的每个预测误 差 编码成二进制数字序列,通过信道传送到目的地。该误 差 同时被加到本地预测值 而得到 。 n x ˆ 1 ˆ k n i ni i x ax − = = ∑ n n n e x x ~ = − qn e qn e qn e n x ~ n x ˆ 第8页
6.4自适应差分脉冲编码调制。 西安电子科技大学 通信工程学院SN 在接收端装有与发送端相同的预测器，它的输出xn与m 相加产生尤，。信号尤n既是所要求的预测器的激励信号，也 是所要求的解码器输出的重建信号。 在无传输误码的条件下，解码器输出的重建信号无，与编 码器中的，的相同。 2012/10/29 第9页
西安电子科技大学 通信工程学院ISN 2012/10/29 6.4自适应差分脉冲编码调制 在接收端装有与发送端相同的预测器，它的输出 与 相加产生 。信号 既是所要求的预测器的激励信号，也 是所要求的解码器输出的重建信号。 在无传输误码的条件下，解码器输出的重建信号 与编 码器中的 的相同。 n x ˆ n x ~ qn e n x ˆ n x ˆ n x ˆ 第9页
6.4自适应差分脉冲编码调制“ 西安电子科技大学 通信工程学院SN DPCM系统的总量化误差应该定义为输入信号样值Xn 与解码器输出样值Xn之差，即 ng =xn-*n=(en+x)-(X,+em) =en-ean 由上式可知，这种DPCM的总量化误差n。仅与差值信号 巳n的量化误差有关。ng与Xn都是随机量，因此DPCM系 统总的量化信噪比可表示为 & 2012/10/29 第10页
西安电子科技大学 通信工程学院ISN 2012/10/29 6.4自适应差分脉冲编码调制 DPCM系统的总量化误差应该定义为输入信号样值 与解码器输出样值 之差，即 由上式可知，这种DPCM的总量化误差 仅与差值信号 的量化误差有关。 与 都是随机量，因此DPCM系 统总的量化信噪比可表示为 n x n x ˆ n qn q n n n n n qn e e n x x e x x e = − = − = + − + ) ~ ) ( ~ ˆ ( nq n e nq n x 2 22 2 22 n nn p DPCM q nq q S S Ex Ex Ee G N N En Ee En = = ⋅ =⋅ 第10页