数字通信 - 差分 PCM

对于高度相关的样本，当采用PCM技术编码时，会留下冗余信息。为了处理这些冗余信息并获得更好的输出，明智的决定是采用根据先前输出假设的预测采样值，并将其与量化值进行汇总。这样的过程称为差分PCM（DPCM）技术。

DPCM发射机

DPCM 发送器由量化器和预测器以及两个夏季电路组成。以下是 DPCM 发送器的框图。

DPCM发射机

每个点的信号被命名为 -

  • $x(nT_{s})$ 是采样输入

  • $\widehat{x}(nT_{s})$ 是预测样本

  • $e(nT_{s})$ 是采样输入和预测输出的差值，通常称为预测误差

  • $v(nT_{s})$ 是量化输出

  • $u(nT_{s})$ 是预测器输入，实际上是预测器输出和量化器输出的求和输出

预测器根据发射机电路的先前输出生成假定样本。该预测器的输入是输入信号 $x(nT_{s})$ 的量化版本。

量化器输出表示为 -

$$v(nT_{s}) = Q[e(nT_{s})]$$

$$= e(nT_{s}) + q(nT_{s})$$

其中q (nT s )是量化误差

预测器输入是量化器输出和预测器输出的总和，

$$u(nT_{s}) = \widehat{x}(nT_{s}) + v(nT_{s})$$ $$u(nT_{s}) = \widehat{x}(nT_{s }) + e(nT_{s}) + q(nT_{s})$$ $$u(nT_{s}) = x(nT_{s}) + q(nT_{s})$$

解码器中使用相同的预测器电路来重建原始输入。

DPCM接收器

DPCM接收器的框图由解码器、预测器和加法器电路组成。下图是DPCM接收器的示意图。

DPCM接收器

信号的表示法与之前的相同。在没有噪声的情况下，编码的接收器输入将与编码的发射器输出相同。

如前所述，预测器根据先前的输出假设一个值。处理给解码器的输入，并将该输出与预测器的输出相加，以获得更好的输出。