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目录 1

第一篇　数字终端技术 1

第一章　概论 1

1.1 编码与信号处理技术 2

1.1.1　语音编码 4

1.1.2　图象编码 5

1.1.3　信号处理技术 6

1.2.1　数字复用等级 7

1.2　传输系统 7

1.2.2　数字微波传输 8

1.2.3　光纤传输系统 9

1.3 综合业务数字网（ISDN） 12

第二章　语音波形编码技术 15

2.1 时间量化与采样定理 17

2.1.1　采样定理 18

2.1.2　带通信号的采样 24

2.2 幅度量化 30

2.2.1　量化原理 30

7.5.2 自适应序贯线性预测分析 （5 31

2.2.2　均匀量化 37

2.2.3　最佳均匀量化 41

2.2.4　非均匀量化特性 44

2.3 自适应量化 48

2.3.1 自适应量化原理 50

2.3.2　输入信号方差的估值 54

2.3.3　乘子法自适应量化器 56

2.3.4　乘子｛Mi｝的制约条件 60

2.3.5 自适应量化的抗扰性（Robustness） 61

2.4　脉冲编码调制（PCM） 64

2.4.1　脉码调制的组成 64

2.4.2　瞬时压扩特性 66

2.4.3 PCM的国际建议 71

2.5 差值编码（DPCM） 76

2.5.1　差值编码原理 77

2.5.2　预测的自适应算法 82

2.5.3　高质量语音32kb/s DPCM 91

2.6　增量调制（△M） 101

2.6.1　增量调制基本原理 101

2.6.2 自适应算法 103

参考文献 111

第三章　数字终端通用集成电路 114

3.1 单片开关电容话路滤波器 114

3.1.1　开关电容网络的基本原理 115

3.1.2　PCM话路滤波器 122

3.2　单片PCM编解码器 130

3.2.1　概述 130

3.2.2　解码网络工作原理 130

3.2.3 2911APCM编解码器 141

3.2.4 2913与2914PCM编解码器 148

3.3.1　增量集成电路的工作原理 152

3.3　集成化数字压扩增量调制器 152

3.3.2　单积分增量调制电路 157

3.3.3　双积分复杂压扩增量调制电路 166

3.4 瞬时压扩增量调制ADM大规模集成单片 175

3.4.1 瞬时压扩增量调制ADM集成片的原理框图 175

3.4.2　快跟踪量阶自适应算法FRCmnj及其特性 177

3.4.3　开关电容式双积分网络 178

3.5 采用单片信号处理器的语言信号编码器 181

3.5.1　μPD77P20D（NEC）信号处理器单片 184

3.5.2　采用μPD77P20D实现32kb/s ADPCM语音编码器 190

3.6 单片用户接口电路 195

3.6.1 二四线转换电路的原理及收发增益、平衡电阻的计算 197

3.6.2　输入交流电阻R0及输出直流电阻RD 203

3.6.3　摘挂机状态检测 205

参考文献 213

第四章　数字复接技术 214

4.1 前言 214

4.2　群路的帧结构参数 218

4.2.1　帧的组成 218

4.3　帧定位 219

4.3.1　帧定位码选择 219

4.3.2　帧定位码长选择 220

4.3.3　帧定位校核和帧同步保护 225

4.4　复接原理 228

4.4.1　脉冲塞入同步原理 228

4.4.2　帧结构及其分类 233

4.4.3　相位抖动分析 236

4.4.4　相位抖动对业务的损伤 252

4.4.5　脉冲塞入同步电路 258

4.5　复接方式 265

4.5.1　正码速调整 265

4.5.2　正／零／负码速调整 277

4.5.3　模型法正／零／负码速调整 282

4.5.5　各种码速调整方式的比较 295

4.5.4　正／负码速调整 295

参考文献 297

第四章　附录 298

5.1.1　数字基带信号的码型设计原则 307

第五章　数字信号的基带传输 307

5.1 数字基带信号的码型 307

第二篇　数字传输技术 307

5.1.2　二元码 310

5.1.3　三元码 316

5.2　数字基带信号的功率谱计算 330

5.2.1　相同波形随机序列的功率谱 330

5.2.2　一般情况下的随机序列功率谱 335

5.3　波形传输的无失真条件 341

5.3.1　奈奎斯特第一准则：抽样值无失真条件 342

5.3.2 奈奎斯特第二准则：转换点无失真条件 349

5.3.3 奈奎斯特第三准则：脉冲波形面积保持不变 353

5.4.1　部分响应波形 355

5.4　部分响应基带传输系统 355

5.4.2 部分响应基带传输系统的相关编码与预编码 360

5.5　数字信号基带传输的差错率 363

5.5.1　二元码的差错率 364

5.5.2　三元码和多元码的差错率 368

5.6　扰码和解扰 372

5.6.1　m序列的产生和性质 373

5.6.2　扰码与解码原理 380

参考文献 384

第六章　数字信号的载波传输 386

6.1 载波传输概论 386

6.1.1　载波传输系统模型 386

6.1.2　几种常用的数字载波调制方式及其等效基带信 388

号 388

6.1.3　窄带噪声的等效基带信号 392

6.1.4　载波键控信号的功率谱密度 394

6.1.5　载波键控信号通过带通信道 397

6.1.6　载波键控信号的正交相干解调 398

6.1.7　数字载波传输的等效基带模型 402

6.2　多相相位键控 403

6.2.1　多相相位键控信号的正交展开 404

6.2.2　多相相位键控信号的功率谱密度 407

6.2.3　相位逻辑与差分编码 412

6.3　正交幅度键控 429

6.3.1　概述 430

6.3.2　全响应正交幅度键控 433

6.3.3　部分响应正交幅度键控 441

6.3.4　参考载波的相位含糊度及其解决办法 447

6.3.5　正交幅度键控信号的功率谱密度 451

6.4　连续相位频率键控 456

6.4.1　最小移频键控（MSK） 457

6.4.2 平滑调频（Tamed FM，简称TFM） 461

6.5　载波恢复与定时提取 462

6.5.1　概述 462

6.5.2　载波恢复 463

6.5.3　定时提取 468

6.6 限带传输 470

6.6.1　线性信道的最佳传输响应 471

6.6.2　发送谱的频域成形法 473

6.6.3　发送谱的时域成形法 477

6.6.4 在限带传输条件下各种键控方式的频谱利用率 480

参考文献 481

第三篇　数字信号处理在通信中的应用 485

第七章　数字信号处理基础 485

7.1　定义及预备知识 485

7.1.1　离散时间序列的频域表示 485

7.1.2　离散系统 488

7.1.3　离散随机序列的一些特性 491

7.2　信号参数模型［4］ 493

7.2.1　三类基本信号参数模型［5］ 494

7.2.2　信号模型的参数估值（谱估计）问题 495

7.3 全极点（AR）模型参数的估值 496

7.3.1　全极点模型信号的时域、频域及相关域特性 496

7.3.2　相关匹配与最大熵准则 499

7.3.3　线性预测与反滤波 502

7.3.4　全极点模型参数估值的应用 506

7.4　莱文逊（Levinson）递推与格型网络［12］ 509

7.4.1 杜宾（Durbin）快速递推算法 510

7.4.2　格型网络（格型滤波） 513

7.4.3　莱文逊（Levinson）算法 517

7.4.4　稳定性 519

7.5 时变时间序列的自适应处理 522

7.5.1　块（分帧）自适应分析 522

7.5.3 自适应滤波及其应用 540

参考文献 551

第八章　语音压缩编码 553

8.1 语音信号产生的模型及其特征参数 554

8.2　基音周期的提取 559

8.3 谐波压扩的时域算法TDHS 567

8.4　采用谐波压扩时域算法的语音编码器 579

8.5 线性预测声码器（LPC）及其改善质量的措施 588

8.5.1 线性预测声码器的基本方块及性能 588

8.5.2 改进激励表示的LPC声码器 592

1．改善LPC声码器质量的一般途径 592

2．余数激励声码器（RELPC） 595

3．多脉冲激励声码器 597

8.5.3　谱包络失真距离量度 605

（1）几种谱包络距离的量度 606

（2）LPC全极点模型谱的谱距离失真量度 607

8.6 多维（矢量）量化及其在语音低数码表示中的 611

应用 611

8.6.1　最佳多维量化特性 615

1．总体最佳多维量化与局部最佳多维量化 615

2．最小平均失真最佳多维量化的必要条件 615

3．多维矢量编、译码过程 616

1．一维Lloyd-Max最佳量化器的设计及其推 617

广 617

8.6.2 最小平均失真最佳多维量化器的设计 617

2．起始码本的假定 623

8.6.3 全搜索LPC矢量编码（FSVQ-LPC） 626

1．码本设计中的一些问题 626

2．采用谱失真距离量度时的码本特征表示以及 627

最小失真搜索计算 627

3．质心的计算 631

4．用分裂法设计全搜索LPC矢量编码 633

8.6.4　简化编码运算量的码本结构化措施 635

1．乘积码结构—增益与谱包络码本分离 635

2．树状分裂码结构 637

3．树搜索LPC矢量编码（TSVQ-LPC） 638

参考文献 641