第三章ディジタル符号変換の基礎     ３・１PCMパルス符号変換３・２符号変換３・３通信路符号形式３・４スクランブル３・１ PCMパルス符号変換（１）量子化直線的量子化の例（図３・１）出力 3 出力 2 1 -3 -2 -1 1 2 0 3 入力入力 -1 -2 -3 (a) mid tread 型無入力で出力を生じない (b) mid riser 型微小な信号を抑圧しない正弦波の直線量子化（図３・２）出力 t DV 階段で近似することになる量子化雑音入力との差は：振幅DV/2の三角波 Nq = 1 DV DV / 2 2 D V x2dx = – DV / 2 量子化ステップの数 12 2b = 2V / DV 信号対雑音比は： 2 S / Nq = V2 / 2 = 3  22b – 1 DV / 12 bを1増すと6dB改善される信号の圧縮と伸長(図３・３)  小レベルでも信号対雑音比を悪くしないため出力出力 0 (a) 圧　縮送信側で行う入力 0 入力 (b) 伸　長受信側で元に戻す電話音声の圧縮特性 m 法則 (m-law) 圧縮 ln(1 + m x / xmax ) y = sgn(x)  ymax ln(1 + m ) sgn (x) = { – 1 (x < 0) 0 (x = 0) + 1 (x > 0) 国際標準：m = 255 伸長 x = sgn (y) exp y ymax ln (1 + m ) – 1 xmax m (2)符号化各種の２進符号の例：量子化レベルが８ステップの場合(表３・１) 量子化レベル自然２進符号交番２進符号折返し２進符号 0 000 000 000 1 001 001 001 2 010 011 010 3 011 010 011 4 100 110 111 5 101 111 110 6 110 101 101 7 111 100 100 (3)PCM通信の構成 PCM通信の原理的構成図(図３・４) ２進数の列標本化圧縮量子化符号化アナログ入力通信路パルス補間離散的振幅のパルス列伸長アナログ出力低域フィルターを通せばパルス補間ができる復号３・２符号変換ディジタル通信の概念図(図３・５) 雑音情報源 PCM (A/D変換) 情報源符号化通信路符号化通信路通信路復号情報源復号情報源符号化：冗長度を低減してデータ量を削減通信路符号化：冗長度を付加して誤りを訂正 D/A 変換受信３・３ 1 1 0 通信路符号形式 1 0 0 0 0 0 NRZ：周波数成分が最も低いマンチェスタ：1や0が連続してもクロックが再生できる RZ NRZ マンチェスタ３・４スクランブル NRZでもデータに0や1が連続してもクロック再生を可能にするスクランブラ・デスクランブラのブロック構成(図３・７) 排他的論理和 (a) スクランブラ原パルス列送信側通信路へ (b) デスクランブラシフトレジスタ通信路からのパルス列受信側原パルス列このような回路を送受側で数段通過させる