通原知識(shí)快速入門(面試指導(dǎo))

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1、PCM原理-話音數(shù)字化的脈沖編碼調(diào)制?脈碼調(diào)制(PulseCodeModulation)。是一種對(duì)模擬信號(hào)數(shù)字化的取樣技術(shù)，將模擬語(yǔ)音信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的編碼方式，特別是對(duì)于音頻信號(hào)。PCM對(duì)信號(hào)每秒鐘取樣8000次；每次取樣為8個(gè)位，總共64kbps。取樣等級(jí)的編碼有二種標(biāo)準(zhǔn)。北美洲及日本使用Mu-Law標(biāo)準(zhǔn)，而其它大多數(shù)國(guó)家使用A-Law標(biāo)準(zhǔn)。PCM編碼過(guò)程????模擬信號(hào)數(shù)字化必須經(jīng)過(guò)三個(gè)過(guò)程，即抽樣、量化和編碼，以實(shí)現(xiàn)話音數(shù)字化的脈沖編碼調(diào)制（PCM，PulseCodingModulation）技術(shù)。?1.抽樣(Samping)???抽樣是

2、把模擬信號(hào)以其信號(hào)帶寬2倍以上的頻率提取樣值，變?yōu)樵跁r(shí)間軸上離散的抽樣信號(hào)的過(guò)程。例如，話音信號(hào)帶寬被限制在0.3～3.4kHz內(nèi)，用8kHz的抽樣頻率（fs），就可獲得能取代原來(lái)連續(xù)話音信號(hào)的抽樣信號(hào)。對(duì)一個(gè)正弦信號(hào)進(jìn)行抽樣獲得的抽樣信號(hào)是一個(gè)脈沖幅度調(diào)制（PAM）信號(hào)，如下圖對(duì)模擬正弦信號(hào)的抽樣所示。對(duì)抽樣信號(hào)進(jìn)行檢波和平滑濾波，即可還原出原來(lái)的模擬信號(hào)。?2.量化（quantizing）????抽樣信號(hào)雖然是時(shí)間軸上離散的信號(hào)，但仍然是模擬信號(hào)，其樣值在一定的取值范圍內(nèi)，可有無(wú)限多個(gè)值。顯然，對(duì)無(wú)限個(gè)樣值一一給出數(shù)字碼組來(lái)對(duì)應(yīng)是不可能的。為了

3、實(shí)現(xiàn)以數(shù)字碼表示樣值，必須采用“四舍五入”的方法把樣值分級(jí)“取整”，使一定取值范圍內(nèi)的樣值由無(wú)限多個(gè)值變?yōu)橛邢迋€(gè)值。這一過(guò)程稱為量化。????量化后的抽樣信號(hào)與量化前的抽樣信號(hào)相比較，當(dāng)然有所失真，且不再是模擬信號(hào)。這種量化失真在接收端還原模擬信號(hào)時(shí)表現(xiàn)為噪聲，并稱為量化噪聲。量化噪聲的大小取決于把樣值分級(jí)“取整”的方式，分的級(jí)數(shù)越多，即量化級(jí)差或間隔越小，量化噪聲也越小。?3.編碼（Coding）???量化后的抽樣信號(hào)在一定的取值范圍內(nèi)僅有有限個(gè)可取的樣值，且信號(hào)正、負(fù)幅度分布的對(duì)稱性使正、負(fù)樣值的個(gè)數(shù)相等，正、負(fù)向的量化級(jí)對(duì)稱分布。若將有限個(gè)量

4、化樣值的絕對(duì)值從小到大依次排列，并對(duì)應(yīng)地依次賦予一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字代碼（例如，賦予樣值0的十進(jìn)制數(shù)字代碼為0），在碼前以“＋”、“－”號(hào)為前綴，來(lái)區(qū)分樣值的正、負(fù)，則量化后的抽樣信號(hào)就轉(zhuǎn)化為按抽樣時(shí)序排列的一串十進(jìn)制數(shù)字碼流，即十進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。簡(jiǎn)單高效的數(shù)據(jù)系統(tǒng)是二進(jìn)制碼系統(tǒng)，因此，應(yīng)將十進(jìn)制數(shù)字代碼變換成二進(jìn)制編碼。根據(jù)十進(jìn)制數(shù)字代碼的總個(gè)數(shù)，可以確定所需二進(jìn)制編碼的位數(shù)，即字長(zhǎng)。這種把量化的抽樣信號(hào)變換成給定字長(zhǎng)的二進(jìn)制碼流的過(guò)程稱為編碼。????話音PCM的抽樣頻率為8kHz，每個(gè)量化樣值對(duì)應(yīng)一個(gè)8位二進(jìn)制碼，故話音數(shù)字編碼信號(hào)的速率為8bits

5、×8kHz＝64kb/s。量化噪聲隨量化級(jí)數(shù)的增多和級(jí)差的縮小而減小。量化級(jí)數(shù)增多即樣值個(gè)數(shù)增多，就要求更長(zhǎng)的二進(jìn)制編碼。因此，量化噪聲隨二進(jìn)制編碼的位數(shù)增多而減小，即隨數(shù)字編碼信號(hào)的速率提高而減小。自然界中的聲音非常復(fù)雜，波形極其復(fù)雜，通常我們采用的是脈沖代碼調(diào)制編碼，即PCM編碼。PCM通過(guò)抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼。ClaudeE.Shannon于1948年發(fā)表的“通信的數(shù)學(xué)理論”奠定了現(xiàn)代通信的基礎(chǔ)。同年貝爾實(shí)驗(yàn)室的工程人員開(kāi)發(fā)了PCM技術(shù)，雖然在當(dāng)時(shí)是革命性的，但今天脈沖編碼調(diào)制被視為是一種非常單純的無(wú)損耗

6、編碼格式，音頻在固定間隔內(nèi)進(jìn)行采集并量化為頻帶值，其它采用這種編碼方法的應(yīng)用包括電話和CD。PCM主要有三種方式：標(biāo)準(zhǔn)PCM、差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)和自適應(yīng)DPCM。在標(biāo)準(zhǔn)PCM中，頻帶被量化為線性步長(zhǎng)的頻帶，用于存儲(chǔ)絕對(duì)量值。在DPCM中存儲(chǔ)的是前后電流值之差，因而存儲(chǔ)量減少了約25%。自適應(yīng)DPCM改變了DPCM的量化步長(zhǎng)，在給定的信造比(SNR)下可壓縮更多的信息。電話光端機(jī)的應(yīng)用原理?技術(shù)術(shù)語(yǔ)反極信號(hào):局端交換機(jī)提供48V直流電，所以電話線是有正負(fù)極的。反極就是把電話線的極性在極短的時(shí)間反轉(zhuǎn)，反極信號(hào)是用來(lái)識(shí)別計(jì)費(fèi)時(shí)間的。賓館飯店和公

7、用電話有反極信號(hào)，普通電話線不提供反極信號(hào)。工作過(guò)程是這樣的：當(dāng)用戶撥打電話時(shí)，對(duì)方的電話一摘機(jī)，本地電話局在瞬間將用戶的電話線極性反轉(zhuǎn)，計(jì)費(fèi)器識(shí)別到極性反轉(zhuǎn)后開(kāi)始計(jì)費(fèi)。如果對(duì)方無(wú)人接聽(tīng)或錯(cuò)誤提示，本地電話局不會(huì)反轉(zhuǎn)極性，計(jì)費(fèi)器不計(jì)費(fèi)。掛機(jī)饋電電路(a)等效電感電路；(b)簡(jiǎn)化的電子電感；恒流源。在掛機(jī)狀態(tài)下有多種饋電方式，恒流源配合線性穩(wěn)壓電路的饋電方式是常用的一種，圖1給出了這種饋電方式的電路結(jié)構(gòu)。在該電路中，電橋用來(lái)做極性保護(hù)，其后的一個(gè)恒流源電路與通訊電路并接。電流大小基本由R1決定，約為300uA，這是為了在保證掛機(jī)電源供應(yīng)的同時(shí)，不會(huì)因

8、為漏電過(guò)大而導(dǎo)致交換機(jī)方誤判電話終端故障。由于電流太小，所以無(wú)法使用效率更高的開(kāi)關(guān)電源。通訊電路一般采用變壓器耦合以消除對(duì)