НОУ ИНТУИТ | Оконечные устройства и линии абонентского участка информационной сети. Лекция 8: Импульсно-кодовое преобразование

Учитесь и получайте официальные документы БЕСПЛАТНО. Вы можете поддержать наш проект.

Регистрация Вход

Твой путь к знаниям!

Опубликован: 26.10.2007 | Уровень: специалист | Доступ: платный

|

Вам нравится? Нравится 23 студентам

| Поделиться |

Поддержать программу

Компандирование по µ-закону

Этот закон отличается большим числом дискрет для кодирования сигнала. Их 8159, что позволяет более точно кодировать слабые сигналы. По статистике таковых больше, чем сигналов с большой амплитудой. Это обстоятельство повышает качество речи (но, как показала практика, незначительно). При этом шаги квантования меняются в каждом сегменте и равны 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256. Ниже приводится таблица кодирования (табл. 8.4).

Таблица 8.4. Кодирование-декодирование согласно µ-закону
Диапазон входных амплитуд	размер шага	код сегмента	код шага квантования	Амплитуда на выходе декодера
0-1	1		0000	0
1-3 3-5 • • • 29-31	2	000	0000 • • • • 1111	2 4 • • • 30
31-35 • • • 91-95	4	001	0000 • • • • 1111	33 • • • • 93
95-103 • • • 215-223	8	010	0000 • • • • 1111	99 • • • • 219
223-239 • • • 463-479	16	011	0000 • • • • 1111	231 • • • • 471
479-511 • • • 959-991	32	100	0000 • • • • 1111	495 • • • • 975
991-1055 • • • 1951-2015	64	101	0000 • • • • 1111	1023 • • • • 1983
2015-2143 • • • 3935-4063	128	110	0000 • • • • 1111	2079 • • • • 3999
4063-4319 • • • 7903-8159	256	111	0000 • • • • 1111	4191 • • • • 8031

При передаче все биты инвертируются.

Алгоритм определения составляющих формата компандирования по рис. 8.6 для числа иллюстрируется таблицей 8.5 и выполняется в следующем порядке.

Таблица 8.5. Таблица линейных кодов и соответствующих номеров сегментов µ-закону
кодовая линейная комбинация	Начальные точки следующего сегмента	Величина шага квантования	Двоичный номер сегмента
00000000wxyz-	$2^{6} - 33 = 31$	$2^{0} = 0$	000
0000001wxyz-	$2^{7} - 33 = 95$	$2^{1} = 1$	001
000001wxyz---	$2^{8} - 33 = 233$	$2^{2} = 4$	010
00001wxyz---	$2^{9} - 33 = 479$	$2^{3} = 8$	011
0001wxyz----	$2^{10} - 33 = 991$	$2^{4} = 16$	100
001wxyz-----	$2^{11} - 33 = 2015$	$2^{5} = 32$	101
01wxyz-------	$2^{12} - 33 = 4063$	$2^{6} = 64$	110
1wxyz---------	$2^{13} - 33 = 4096$	$2^{7} = 128$	111

Знак определяется согласно знаку заданного числа и кодируется:

2 — положительная величина отсчета;

3 — отрицательная величина.
Номер сегмента

— Находится такое минимальное из возможных чисел , что $N < 2^{C} - 33$ (точнее, $2^{C-1} < N < 2^{C}$ ).

— Номер сегмента определяется как

.
Номер шага

Номер шага квантования может быть определен несколькими способами.

1-й способ. После определения номера сегмента вычисляется следующая разность:

$R = N - (2^{C-1} - 33)$ .

Эта разность переводится в двоичную форму длиной , и в конце двоичной комбинации удаляются или младших разрядов.

2-й способ. Определяются разряды номера шага, а именно wyxz.

w определяется следующим образом. Сравниваются числа и $2^{C-2}$ .

Если $N < 2^{C-2}$ , то устанавливается новое число $N_{1} = N$ и выполняется шаг этого алгоритма, в другом случае ( $N > 2^{C-2}$ ) , вычисляется $N_{1} = N - 2^{C-2}$ и выполняется пункт b этого алгоритма.

Далее сравниваются числа $N_{1}$ и $2^{C-3}$ .

Если $N_{1} < 2^{C-3}$ , то устанавливается новое число $N_{2} = N_{1}$ и выполняется следующий шаг этого алгоритма, в другом случае ( $N1 > 2^{C-3}$ ) и вычисляется $N_{2} = N_{1} - 2^{C-3}$ и выполняется следующий шаг этого алгоритма.

Далее аналогичная процедура выполняется на следующих шагах для и .

Рассмотрим несколько примеров компандирования отсчетов.

Предположим, нам надо получить все характеристики значения отсчета 68.

Минимальное число, удовлетворяющее условию

$x < 2^{C} = 2^{7} – 33 = 95$ ,

это C=7 .

Тогда десятичный номер сегмента равен S = С – 6 = 1 (или двоичное значение 001). Далее вычисляем остаток:

r = 67 – 61 = 4

или двоичное значение семи ( C - 1 ) оставшихся разрядов равно 000100.

Вычислим номер разряда первым способом. Поскольку S = 1 , исключаем 2 последних разряда в двоичном представлении, получаем код шага квантования wxyz = 0001 . Полный восьмиразрядный формат равен 0 010 0001.