第五章研究生现代通信原理-脉冲编码调制理论(PCM)-2013-上 (2)

时间：2026-01-22

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现代通信原理Principles of Modern Communications主讲：张冠茂副教授兰州大学信息科学与工程学院 Tel:18919930237 E-mail:zhanggm@http://www.77cn.com.cn

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课程主要内容第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章2013-8-3

绪论 (2学时)现代信息论初步 (6学时)通信信道与噪声 (4学时)信源编码理论基础 (4学时)脉冲编码调制理论(PCM) (6学时)自适应差分编码调制(ADPCM)(3学时)增量调制(ΔM) (3学时)数字信号的基带传输 (8学时)数字信号的频带传输 (8学时)差错控制与信道编码 (6学时)课堂讨论与机动 (4学时)兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 2

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第五章脉冲编码调制理论(PCM)讲授时数：6学时主要内容：本章主要内容是学习奈奎斯特抽样定理(低通、带通);信源抽样值的均匀量化、非均匀量化与矢量量化理论；基于A律十三折线的脉冲编码调制 (PCM)的基本工作过程，编译码原理；时分多路复用(TDM)理论、异步数字系列(PDH)、同步数字系列(SDH)与数字复接、分接技术等内容。2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 3

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第五章脉冲编码调制理论(PCM)一、奈奎斯特抽样理论二、均匀量化、非均匀量化与矢量量化三、脉冲编码调制(PCM)工作原理四、A律十三折线PCM编码与译码五、脉冲编码调制的抗噪性能分析六、时分多路复用技术(TDM)七、异步数字系列(PDH)与同步数字系列 (SDH)八、数字复接与分接2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 4

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六、时分多路复用(TDM)一、时分多路复用(TDM)原理二、PCM基群帧结构

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一、时分多路复用(TDM)原理1.时分多路复用概念时分多路复用 TDM (Time-Division Multiplexing)时分多址 TDMA (Time Division Multiple Access)? TDM& TDMA2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 6

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时分多路复用概念时分复用TDM原理频分复用FDM是利用用一物理连接的不同频道来传输不同的信号，达到多路传输的目的。时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。目前通信中常用的多路复用方式主要有以下四种。2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 7

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主要多路复用方式频分复用方式(FDM,frequency division multiplex),包括光纤通信的波分复用(WDM)。时分复用方式(TDM,time division multiplex ), (1)同步时分复用如PDH,SDH等 (2)统计时分多路如IP、ATM等。空分复用方式(SDM,

space division multiplex )。如无线通信中(包括卫星通信)的位置复用和有线通信中的同缆多芯复用。码分复用方式(CDM,code division multiplex )。编码发射相关接收技术。2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 8

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时分多路复用基本原理时分多路复用(TDM,即TimeDivision Multiplexing)的主要特点就是利用不同时隙来传送各路不同信号。

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TDM(时分多路复用)与FDM(频分多路复用)原理的差别： TDM在时域上是各路信号分割开来的;但在频域上是各路信号混叠在一起的。 FDM在频域上是各路信号分割开来的;但在时域上是混叠在一起的。2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 10

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TDM信号的参数最小抽样频率抽样周期时隙码元宽度

f s=2 f MTs= 1= 1 fs 2 fMTs Ti= N

Tb=

Ti 1= 1==τ 0+τ g n N n fs 2 N n fM

Fc= 1= N n f M最小信道带宽 2 Tb

数码速率2013-8-3

fb= 1= 2 N n fM Tb兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 11

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语音信号的TDM传输制式话音信号的频带一般限制在 300～3400Hz范围内，根据CCITT建议，采用8kHz的抽样率，抽样周期为125µs,每样值采用8位二进制非线性编码。由于国际上通用的PCM有A律和µ律之分，它们的编码规则不同，所以时分多路复用的基群帧结构不同，形成了A律 TDM-PCM 30/32制式和µ律TDMPCM 24制式。2013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所 12

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2.时分复用原理一个采样点 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a1 125 us15.625 us

TS u4 u5 u6 u7 u8 frame 125 us

b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b12013-8-3兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所

b813

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时分多路复用原理第1路τ0

第2路1 0 1 1

第N路 1 1 1 1

τg

TbTiTs

时分多路PCM信号帧结构