数字音频技术4章

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1、图图4-1 数字音频信号的处理流程数字音频信号的处理流程 4.2.1 差错控制的基本方式差错控制的基本方式 例子：例子：明天明天14：00至至16：00开会开会 错为：明天错为：明天10：00至至16：00开会开会 明天明天下午下午14：00至至16：00开会开会 明天下午明天下午14：00至至16：00两个小时两个小时开会开会 基本原理：基本原理：为了判断传送的信息是否有误，为了判断传送的信息是否有误，可在传送时增加必要的附加判断数据；为了能可在传送时增加必要的附加判断数据；为了能纠正错误，则需要增加更多的附加判断数据。纠正错误，则需要增加更多的附加判断数据。这些附加数据在不发生误码的情况之

2、下是完全这些附加数据在不发生误码的情况之下是完全多余的，但如果发生误码，即可利用被传信息多余的，但如果发生误码，即可利用被传信息数据与附加数据之间的特定关系来实现检出错数据与附加数据之间的特定关系来实现检出错误和纠正错误。误和纠正错误。 4.2.2 差错控制基本原理差错控制基本原理 1信息码元与监督码元信息码元与监督码元 10)(),(npjpipjiccccd图图4-2 A和和B的的(3,1)码组码组rkknkR 001221 caaaann12210 nnaaaac101221 caaaann112210 nnaaaac12210 nnaaaac01221caaaasnn 24561aaa

3、as 13562aaaas 03463aaaas 02456 aaaa01356 aaaa00346 aaaa 经移项运算，解出监督码经移项运算，解出监督码元为元为 :4562aaaa 3561aaaa 3460aaaa 4562aaaa 3561aaaa 3460aaaa x4 + x3 +x +1 x4+x3 +x +1+) x3 + x2 +x - ) x3+ x2 +x x4 +x2 +1 x4 +x2 +1 x3 +x +1 x+1 x4 + x3 + x2 +1 x4 + x3 x2 x2 + x x + 1 图图4-3 (n,k)系统分组码结构系统分组码结构)()()()()(x

4、GxRxQxGxMxkn )()()()()()()()(xGxexQxGxexVxGxV )()()()()(xGxrxqxGxeee )()()()()()()()()(xGxrxqxQxGxexVxGxVee 333111 并假设RS校验码的2个码元为Q1和Q0 10)()(0kiikxxG )()()()(2xGxxMxGxxMkn )()()(2100 xxxxGkiik)()(20120314253xQxxQxQxmxmxmxm 0)()()()(00212202312422530120314253QQmmmmQQmmmm 0101231222324252123451)()()()

5、()(10QQmmmmVHVHQQTQQ 30013230400152531 mmmmQmmmmQ 021220231242253101203142530)()()()(QQmmmmsQQmmmms )()()(10100 xxxxGkiik 0001120314253010123QQmmmmQQmmmm 0142633003152231mmmmQmmmmQ 012031425310101230QQmmmmsQQmmmms xxxmsms 10 12211021smmsmmxxxxxx 图图4-4 交织器与去交织器在传输系统中的位置交织器与去交织器在传输系统中的位置图图4.5 块交织示意图块交

6、织示意图a)编码器编码器 图图4-6 延时交叉交织原理示意图延时交叉交织原理示意图假设以假设以“b-4,0b-4,1b-4,2b-1,0b-1,1b-1,2b0,0 b0,1 b0,2b1,0b1,1b1,2 ”为例构成一个编码为例构成一个编码阵列阵列，见图，见图4-6b。 b)编码阵列编码阵列 )25*43()24*43()23*43()22*43()()*43()()2*43()1*43()0*43(PPPPPPPPPPNsNsNsNssNMssNsNsNsV 111111122425 PH )26*44()26*43()*4342*44()*4341*44()()*43*44()()*4

7、32*44()*431*44()*430*44(QQQQQQQQQQNsNsNsNssNMssNsNsNsV 111111124344 QH)1()()(1,1,1, jccjmirrikirjmijmijijijkijkiSSSSSCCCCCC22,211 , jjjjjjjmmCmmmC112, 1111 , 1 jjjjjjjmmCmmmCjjjjjjjmmCmmmC 22,2121 ,2132,31231 ,3 jjjjjjjmmCmmmC图图4-9 卷积码子码之间的卷积码子码之间的约束关系约束关系图图4-10 激光唱盘上数字音频的调制过程激光唱盘上数字音频的调制过程4.6.1 概述概

8、述100110(a)(b)(c)(d)电二进制信号ASKPSKFSKttmtSc cos)()( nsnnTtgatm)()(tnTtgatScnsn cos)()( 1、2ASKa)平衡调幅方法平衡调幅方法 b)健控方法健控方法 图图4-11 2ASK的两种调制方法的两种调制方法 1QPSK调制调制 图图4-12 QPSK调制原理框图调制原理框图图图4-13 OPSK信号的星座图信号的星座图图图4-14 QPSK信信号的解调号的解调电路框图电路框图串行的数据序串行的数据序列。列。图图4-15 DQPSK调制原理框图调制原理框图 )4(2cos()4cos()(21)4sin()sin()()

9、4sin()( kckckccttgtttgtts)4cos()(21 ktgu )4cos()4cos( kkdc)4cos()(21 ktgu )4(2cos()4cos()(21)4sin()sin()()4sin()( kckckccttgtttgtts 1MPSK(多进制相移健控多进制相移健控)调制调制图图4-18 16QAM信号信号的星座图的星座图分成两路双分成两路双比特流比特流b1b2和和b3b4把把4种数据组合种数据组合(00,01,11,10)变变换成换成4种模拟信种模拟信号电平号电平(+3，+1，-1，-3)模拟输出模拟输出模拟输出模拟输出加法器使两个已加法器使两个已调波相加，输出调波相加，输出合成的调相波合成的调相波调制调制图图4-20 OFDM调制器调制器的原理的原理图图图图4-22 以以lFFT为基础的为基础的OFDM调制方框图调制方框图 (1)利用利用IFFT算法实现算法实现OFDM调制调制 102NntfjnnmmneccIFFTD snNTnf sNnnnnnNTttfbtfatu 0)2sin2cos()(10 1, 1 , 0)2sin2cos(10 NmtfbtfaRNnmnnmnnm