差分脉冲编码调制 (DPCM)

信息处理 离散信号 调制 量化 dpcm
2022-02-11 14:48:41

在下图中,我们看到了 Delta 调制系统的编码器和解码器,这是一个带有 1 位量化器的简单 DPCM 系统: 在此处输入图像描述

我们假设信号是已知的,并且在电信信道中没有噪声。x(n)x^(1)=0

我想定义预测信号、差分信号、量化差分信号、编码信号和重建信号x~(n)d(n)d^(n)c(n)x^(n)

我写了以下等式: 此外,由于反馈,重建的误差(发射机上的初始信号和接收机上的重建信号之间)等于量化器的误差。所以,我也得到:

d(n)=x(n)x~(n)(1)
x~(n)=0,8x^(n1)(2)
x^(n)=x~(n)+d^(n)(3)
e(n)
d^(n)=d(n)+e(n)(4)
x^(n)=x(n)+e(n)(5)

在求解方程组之后,在我看来,uknowns 的数量超过了线性独立方程的数量。如果是这样,我还需要一个等式,因为并非上述所有等式都是线性无关的。

所以我的问题是我错过了什么?提前致谢!

1个回答

方程。在您的问题中实际上只是的结果,因此您有四个独立的方程式。(由编码器给出)之间存在简单的一对一对应关系。请注意,量化误差通常被建模为具有均匀 PDF 的零均值白色随机过程。(5)(1)(3)(4)d^[n]c[n]e[n]

由于量化器,您通常无法计算编码器中所有序列的解析解,这当然是非线性设备。但是,您可以通过简单地模拟 DPCM 系统来逐个样本地计算序列,如问题中的图表所示。

假设预测滤波器的初始状态为零(即),并且为简单起见量化步长,我们可以很容易地计算给定输入序列的所有序列。我们得到一个输入序列x~[0]=0Δ=1x=[2,3,5,7]

nx[n]x~[n]d[n]d^[n]x^[n]020.002.0011.00130.802.2011.80251.443.5612.44371.955.0512.95