通信原理(樊昌信第六版)第2章模拟信号的数字传输VIP免费

第二章信源编码第二章信源编码2.1DMS编码2.2模拟信号数字化的方法2.3脉冲编码调制PCM2.4自适应差分PCM编码（ADPCM)2.5增量调制（DM、△M）2.6多路复用2第2章模拟信号的数字传输（1）将信源输出的信号转换为数字信号形式，经过信源编码输出的信号应该是在时间上离散、在取值上为有限个状态的数字脉冲串；信源编码的目的（2）提高通信有效性，减少原消息的冗余度。第二章信源编码第二章信源编码3第2章模拟信号的数字传输信源编码DMS（信源是数字信号）PCM（信源是模拟信号）DPCMDM、△M第二章信源编码第二章信源编码4第2章模拟信号的数字传输2.1离散无记忆信源（DMS)编码1、DMS:DiscreteMemorylessSource假定信源的输出是由有限个符号（xi，i=1，2…L)构成的集合，这些符号出现的概率分别为p(xi)，则:LiiiL)P(x)P(xH(x)122loglog（2.1-1）（等概率时，H(x)最大）5第2章模拟信号的数字传输2、DMS编码分类（1）等长编码（2）不等不等长编码编码2.1离散无记忆信源（DMS)编码6第2章模拟信号的数字传输又称均匀编码。即不论符号出现的概率如何，对每个符号都用N位二进制码表示。m2m2logLL2NlogL1L2当当设信源共有L种符号，每个符号用N位二进制表示，则有（2.1-2)（2.1-2）2.1.1等长编码1、等长编码的编码长度7第2章模拟信号的数字传输NxH)(2、定义DMS编码的效率η为即每位二进制码所代表的信源的信息量。（2.1-3）2.1.1等长编码8第2章模拟信号的数字传输（1）当L刚好是2的整数次幂且每个符号等概率出现时N=H(x),这时编码效率为1。max2NlogL1（2）符号等概率出现，但L不是2的整数次幂时,这时H(x)与N最多相差1bit。（3）当L>>1，编码效率下降不严重；当L较小时，编码效率较低。LH2maxlog2.1.1等长编码9第2章模拟信号的数字传输875.0275.1275.18log818log814log412log212222NH解：[例2-1]信源有四种符号A(1/2)，B（1/4），C（1/8），D（1/8），求DMS等长编码的效率ηA(00)，B（01），C（10），D（11）2.1.1等长编码10第2章模拟信号的数字传输3、如何提高编码效率①H(x)②N可以将连续J个符号统一编码，则码元个数为LJ。J22J2222NJlogLN1JlogL1NNJ1LNLJlogLlogLloglog可以将每个符号所增加的1比特减少到1/J比特，提高了编码效率。2.1.1等长编码11第2章模拟信号的数字传输[例2-2]某DMS信源有5种符号,每种符号等概率出现。求以下固定长度编码的编码效率。（1）每个符号进行等长二进制编码。（2）每三个符号组合进行等长二进制编码。2.1.1等长编码12第2章模拟信号的数字传输222HlogLlog52.321Nlog513H2.320.773N3解：（）21Nlog52.3333H2.320.9942.333N（2）2.1.1等长编码13第2章模拟信号的数字传输Liii1iiNp(x)nnp(x)其中代表相应概率为的符号的编码长度H(x)N编码效率：（2.1-4）（2.1-5）2.1.2不等长编码1、不等长编码的平均码元长度2、不等长编码的编码效率14第2章模拟信号的数字传输[例2–3]信源共有四种符号A，B，C，D，设它们出现的概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8，求其Huffman编码的效率。HuffmanHuffman编码方法：编码方法：（（11）将信源符号按概率）将信源符号按概率PP排队；排队；（（22）将概率最小的两种符号分别用“）将概率最小的两种符号分别用“0”0”和“和“1”1”表表示，合并其概率；示，合并其概率；（（33）重复（）重复（11），直到得到最大概率的符号；），直到得到最大概率的符号；（（44）按次序连线，形成编码“树”，按路径读数）按次序连线，形成编码“树”，按路径读数即可获得码字。即可获得码字。2.1.2不等长编码15第2章模拟信号的数字传输A:C:B:D:21418181)(ixp01410121码字010110011111码长1233Huffman编码2.1.2不等长编码16第2章模拟信号的数字传输1)(75.1)81log8181log8141log4121log21()(75.181381341221)(22221NxHxHnxpNiLii2.1.2不等长编码17第2章模拟信号的数字传输[例2–4]信源共有七种符号x1，x2，...