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编码码型有：

自然二进码、反射二进码（格雷码）和折叠二进码。

自然二进码：

由n位自然二进码组成的码字an-1，an-2，a0，所对应的电平值为：

V=an-12n-1+an-22n-2+an2n。

反射二进码：

亦称格雷（Gray）码。

反射二进码的特点是：

任何两个相邻码字之间只有一位码不同，即相邻码的码距为1。

折叠二进码：

其编码规律为：

除去左边第一位，其余部分以电平序号中部呈上下对称（折叠）关系，即上半部分自下而上与自然二进码相同，下半部分则自上而下与自然二进码相同。

而左边第一位码在上半部分全为1，在下半部分全为0。

折叠二进码用来对双极性信号进行编码尤为方便。

最左边一位用来表示信号极性，其余码位用来表示信号的绝对值大小。

从而对双极性信号可以采用单极性编码方法，使编码和解码设备节省。

折叠二进码的另一个优越性是：

折叠二进码在传输过程中如果出现误码，对小信号影响较小，对大信号影响很大。

因为话音信号小幅度出现的概率比大幅度出现的概率高。

因此折叠二进码在信号低电平范围内误码噪声功率比另二种码都小。

PCM系统编码器中多采用折叠二进码。

码位数的选择，它不仅关系到通信质量的好坏，而且还涉及到设备的复杂程度。

码位数的多少，决定了量化分层（量化级）的多少。

反之，若信号量化分层数一定，则编码位数也被确定。

可见，在输入信号变化范围一定时，用的码位数越多，量化分层越细，量化噪声就越小，通信质量当然就更好、但码位数多了，总的传输码率增加，这样将会带来一些新的问题。

一般从话音信号的可懂度来说，采用34位非线性编码即可，但由于量化级数少，量化误差大，通话中量化噪声较为显著。

当编码位数增加到78位时。

通信质量就比较理想了。

码位安排：

在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序。

在13折线律编码方法中，无论输入信号的采样值是正还是负，都是对其量化采样值的绝对值按8个段落进行分段编码，而另外用一位码表示采样值的正负极性。

用8位折叠二进码进行编码时，其中左边第一位码用来表示信号采样值的极性，称作极性码，用C1表示。

第二至第四位码用来表示量化采样值所在段落的序号（第一段至第八段），称作段落码，用C2C3C4表示。

第五至第八位码用来表示每一段落内的16个均匀量化级，称作段内码，用C5C6C7C8表示。

这样编码所得出的码组可表示为C1C2C3C4C5C6C7C8。

为了说明编码及解码过程，将八个段落的序号、各段的量阶（量化级间隔）、起始电平、段落长度、段内码的位值（或权值）等列在下表中。

13折线编码,逐次比较型编码器原理方框图,注意PCM8位码属于非线性编码。

因各段落长度不等，因此不同段落间的量化级是非均匀的，各段内的16个量化级是均匀的采用13折线编码方法，在保证小信号区间量化间隔相同的条件下，7位非线性编码（除极性码外）与11位线性编码等效。

由于非线性编码位数减小，因此设备简化，所需传输带宽减小。

编码过程,1、确定极性码C1，2、确定段落码C2C3C4，3、确定段内码C5C6C7C8。

PCM信号译码原理,二、时分多路复用的概念,时隙交换,三、数字交换的基本原理,硬件系统话路系统交换网络（SwitchingFabric）接口设备（I/O）控制系统（ControlUnit）软件系统,时间接线器（Time）原理结构工作方式特点空间接线器（Space）,T接线器的原理,如何实现时隙交换？

例如：

A用户TS1，B用户TS5。

（一条基群PCM线上）两个时隙互相错开，两个用户要交换信息，只能采取“暂存”的方法采用存储器存储话音话音存储器。

TS1-TS5A用户信息在TS1送出，存入存储器中的一个单元，假定1#单元；

当TS5来时，从1#单元取出，送至输出端，则B听到A的语音。

TS5-TS1：

B用户信息在TS5送出，存入存储器中的一个单元，假定5#单元；

当TS1来时，从5#单元取出，送至输出端，则B听到A的语音。

B,A,A,B,A,B,0,1,5,31,TS5,TS1,TS5,TS1,HW入,HW出,SM,如何控制输出端读取适当的存储器单元？

采用控制存储器,B,A,A,B,A,B,0,1,5,31,TS5,TS1,TS5,TS1,HW入,HW出,SM,T接线器的结构,话音存储器（SpeechMemory,SM）RAM控制存储器（ControlMemory,CM）RAM,T接线器的工作方式,根据CM对SM的控制方式输出控制方式（读出控制）SM的写入受定时脉冲控制读出受CM控制（顺序写入，控制读出）输入控制方式（写入控制）SM的写入受CM控制读出受定时脉冲控制（控制写入，顺序读出）,A,B,A,B,TS25,TS1,TS25,TS1,HW入,HW出,B,A,1,25,输出控制方式,例：

A、B两用户分别占用TS1、TS25两时隙。

AB方向交换BA方向交换,计数器,TP,CPU,写地址,控制写入,顺序写入,顺序读出,控制读出,读地址,控制关系,SM顺序（TP）写入控制（CM）读出CM控制写入（CPU）顺序读出（TP）单元地址对应输出时隙号单元内容对应输入时隙号,工作步骤,在CPU控制下,按交换要求将输入时隙号写入CM各单元在TP的控制下，顺序将输入各时隙的话音信息写入SM相应单元按时隙顺序读取CM各单元内容作为读SM的地址，读取SM的内容送输出端,输入控制方式,例：

AB方向交换BA方向交换,控制关系（输入控制方式）,SM控制（CM）写入顺序（TP）读出CM控制写入（CPU）顺序读出（TP）单元地址对应输入时隙号单元内容对应输出时隙号,SM顺序（TP）写入控制（CM）读出CM控制写入（CPU）顺序读出（TP）单元地址对应输出时隙号单元内容对应输入时隙号,输出控制方式的控制关系,工作步骤,在CPU控制下，按交换要求，将输出时隙号写入CM各单元按时隙顺序读取CM各单元的内容，作为写SM的地址，将输入的各时隙话音写入SM中适当单元在TP控制下顺序读出SM各单元的内容送输出端,多端T接线器,多端：

多个PCM总线（基群）,多端T接线器结构复用器分用器T接线器,串并变换原理,移位寄存器,移位寄存器,HW0,HW7,CP,锁存器,锁存器,D0,D7,D0,D7,D0,D7,D7,D0,D0,D7,8-1（D0）,8-1（D7）,HW0,HW0,HW7,HW7,（8）,（8）,（8）,CP,CPTD7,时钟、定时脉冲和位脉冲,多端T接线器,时隙重新排列,HW0TS0TS1TS2TS31HW1TS0TS1TS2TS31.HWN1TS0TS1TS2TS31,HW0TS0HW1TS0HW2TS0HWN1TS0HW0TS1HW1TS1HW2TS1HWN1TS1.HW0TS31HW1TS31HW2TS31HWN1TS31,时隙重排,ITS号=HW号+TS号端数,多端T接线器,功能：

时隙交换空间交换,T接线器工作特点,完成时隙交换工作方式具有空分性，用户信息存储在话音存储器的不同单元以并行的方式工作，一般交换网络内是8位并行码能单独使用构成数字交换网络,单T网络的容量主要受三方面限制话音信号的延迟实际制造能力控制存储器的字长微电子技术的发展使单片单T网络的容量有很大提高:

20482048的单片单T网络,256256数字接线器芯片,S接线器的原理,完成“空间交换”欲将i入线TSm时隙内容a交换到j出线，只要控制i,j的接点K在TSm时隙闭合接通,j,i,a,a,a,a,K,TSm,TSm,与空分接线器不同输入、输出线都是PCM时分复用线入线和出线的连接只是某一时隙内接通,数字交换机话路部分,数字程控交换机系统结构用户/远端模块接口电路数字音信号的产生、发送和接收,硬件系统话路系统交换网络（SwitchingFabric）接口设备（I/O）控制系统（ControlUnit）软件系统两类系统结构数字交换机的特点,数字程控交换机系统结构,分级控制方式数字程控交换机全分散控制方式数字程控交换机,分级控制方式数字程控交换机,话路系统,接口设备：

是实现数字交换系统和外围环境的接口。

远端接口：

是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。

用户集中级：

完成话务集中功能，集中比一般为2:

1到8:

1，一般为单T交换网络。

用户模块：

用户集中级+用户电路远端模块：

设置在远端的用户模块。

选组级（母局）：

数字交换网络，完成几个用户级间的交换,交换网络,控制系统,模拟用户接口,用户侧接口,中继侧接口,数字用户接口,数字中继接口,模拟中继接口,数字用户接口,操作维护,OAM,Z,V,A,B,C,Q3,数字交换系统接口类型,数字交换系统接口类型,V接口：

V1：

64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端V2：

连接数字远端模块的接口V3：

连接数字PABX的接口，属30B+D的接口V4：

可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入V5：

支持nXE1的接入网，包括V5.1和V5.2接口A接口：

速率为2048kb/s的数字中继接口B接口：

PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/s,数字接口,Z1接口：

连接单个模拟用户的接口Z2接口：

连接模拟远端集线器的接口Z3接口：

连接模拟PABX的接口,模拟接口,控制系统,分级控制方式（逻辑上分为以下三级）电话外设控制级：

控制话路设备硬件，完成扫描和驱动。

呼叫处理级：

控制路由接续或复原。

维护测试级：

完成操作维护和测试功能。

例1：

中央处理机（2、3级）、用户处理机（1级）例2：

用户处理机、呼叫处理机、主处理机（F-150）分散控制方式对各模块设置控制单元（S1240）,全分散控制方式数字程控交换机,模拟用户模块（ASM）数字中继模块（DTM）ISDN用户模块（ISM）ISDN中继模块（ITM）服务电路模块（SCM）ISDN远端用户单元接口模块（IRIM）高性能公共信道信令模块（HCCM）外设与装载模块（P&

L）时钟与信号音模块（CTM）辅助控制单元模块（ACE）,S1240交换机的基本结构,数字交换机的特点,采用用户模块、远端模块节约线路投资，扩大服务范围；

提高网路灵活性，便于扩容，改善通信质量；

采用分级控制或分散控制可提高可靠性；

减轻中央处理机的投资。

2用户/远端模块,结构用户电路：

与模拟用户线的接口。

用户级交换网络：

一级T网络完成话务量集中/扩散。

用户处理机：

完成对用户电路、用户级交换网络的控制及呼叫处理的低层控制。

主要功能话务量集中/扩散远端模块：

节省线路成本，提高话音质量设置在远离交换机的用户集中点,用户模块,一级网络，完成话务集中/扩散,从信息流中提取/插入处理机通信信息,与数字交换网络的接口,暂存从用户电路读取的信息,暂存向用户电路发出的信息,3接口电路,用户线侧接口模拟用户接口电路（ASLIC）数字用户接口电路（DSLIC）中继线侧接口模拟中继器（AR）数字中继器（DR）,模拟用户线接口电路功能,B：

BatteryFeed（馈电）O:

Over-voltageProtection（过压保护）R：

RingingControl（振铃控制）S：

Supervision（监视）C：

CODEC&

filters（编译码和滤波）H：

Hybrid（混合电路，即2/4线变换）T：

Test（测试）,B：

BatteryFeed（馈电）,在数字交换机中，馈电由用户电路完成。

馈电方式,电压馈电：

为防止（用户经电源）串话，馈电电路对直流呈低阻，对交流（话音信号）呈高阻，用电感线圈，一般取600mH左右。

电流馈电：

适应不同环路电阻，要求馈电电流恒定，使送话器呈最佳特性。

采用三极管、稳定基极电压组成恒源。

程控数字交换机主要参数,馈电电压：

48V（标称）工作电压：

4253.6V馈电电流：

2050mA公用交换机用户环路电阻1900欧用户交换机用户环路电路1200欧公用交换机远距离用户环路电阻3000欧,O:

Over-voltageProtection（过压保护）,由于交换机中大量的集成电路MOS器件，耐压7伏高压可能经由用户线/中继线（交换机外线）串入交换机内部,过压保护,一级保护：

保安管（气体放电管，压敏电阻，热熔线圈组成）二级保护：

采用箝位电路稳压,使a,b线间的输入电压限制在48V或0V,过压保护,热敏电阻的作用：

抑制电流的增长。

当外线来的高压作用时间较长时，它的阻值随电流的上升而上升（可由10欧姆到2000欧姆），当电流过大时烧毁，造成短路，保护交换机,电桥的作用：

箝位电压外线电压低于48V时，D1导通，使A点电位箝制在48V外线电压高于地电位时，D2导通，使A点箝在地电位上,R：

RingingControl（振铃控制）,国内规定铃流电压9020V，频率25Hz必须防止其流向用户电路内线振铃继电器RJ，由用户处理机控制,振铃控制,需送振铃信号时呼叫处理机控制信号用户处理机的信号分配器,释放时，接点2、1接通，铃流中断，话机与a,b线接通,从分配存储器振铃驱动器控制RJ吸动接点2、3接通铃流送至话机电铃隔直流电容地铃流环路形成，振铃,振铃控制信号：

1秒续4秒断,振铃控制,被叫用户摘机时送出摘机信号若恰好处于铃流中断，话机与a，b线接通时，摘机信号可以通过用户电路的监视电路送出；

若在振铃期间，话机与a，b线脱离，此时则由与铃流源相串联的48V直流电源供电，并由振铃继电器的截（止）铃输出端送出,送出截（止）铃控制，停止振铃,S：

Supervision（监视）,监视用户线的直流电流，从而监视用户线的通断状态，及时将用户线状态信息送给处理机通断状态反映用户摘挂机状态，号盘机的拔号脉冲等。

C:

filters（编译码和滤波）,CODEC：

完成A/D、D/A转换模拟用户终端的模拟信号数字信号模拟信号：

模拟语音、话频模拟数字信号、DTMF信号等filters:

滤波0.33.4kHz带通滤波器：

抽样编码前进行滤波，以防止混迭失真和50/60Hz的哼声干扰0.33.4kHz低通滤波器：

平滑译码器输出的脉幅信号（PAM）的波形,群路编译码,编码和复用过程每一个话路输入的模拟信号进行滤波限频再送到模拟时分复用器进行取样和用形成复用的脉冲幅度调制（PAM）信号最后用高速群路编码器对所有PAM信号逐一进行编码，成为复用PCM输出码流解码和分析过程与编码和复用过程相反编译码器数量少，成本低，但脆弱,群路编译码示意图,单路编译码,在每个用户线接口电路内都装有各自的CODEC，对每路信号单独进行滤波、取样、量化编码和暂存，然后在各自指定的时隙内用64Kb/s速率将编码信号输出。

目前大多数程控数字交换机都采用了单路编解码方式。

PCM复用/分用器,H：

Hybrid（混合电路）,完成2/4线转换：

模拟用户线的模拟信号是二线双向传输；

数字信号是时分复用，正反通路必须分开，即四线单向传输。

过去多采用混合线圈实现，目前较多采用集成电路，故称混合电路。

T：

Test（测试）,外线：

用户线。

用户终端可能发生混线、断线、接地与电力线相碰、元器件损坏等故障测试：

ab线对地电阻、线向电阻、线间电容、号盘内线：

交换机内部、用户线接口电路测试：

模拟用户终端的动作（摘、挂机、拔号等）、测试拔号音等信号音、铃流实现：

测试开关将用户线接至测试设备。

测试开关可使用继电器或电子开关器件。

对内线、外线的测试一般采用周期巡回自动测试或指定测试。

测试配置示意图,模拟用户电路功能框图,数字用户电路,数字用户终端设备与程控数字交换机之间的接口电路数字用户终端设备数字话机个人计算机数字传真机数字图像设备,4数字音信号产生、发送和接收,数字音信号单频信号的产生双频信号的产生数字音信号的发送和接收,数字音信号,双音频信号记发器信号DTMF信号：

按键话机所发出的数字信号是采用编码方式传送，用一组按键代替拨号盘，每个话机共有8个频率，分成高频组和低频组,信号音：

拨号音、忙音、回铃音、长途通知音、空号音、排队等待音等采用450Hz的单音频信号区别：

断续的长短不同拨号音是一个不间断的长信号忙音是0.35s续0.35s断,DTMF双音多频,高频组的四个频率为：

1209Hz、1336Hz、1477Hz、1633Hz。

低频组的四个频率为：

697Hz、770Hz、852Hz、941Hz。

按键号码是两个4中取1的双频编码方式，即每个按键按下时，即发出两个频率，一个是高频组中的四中取一，另一个则是低频组中的四中取一,记发器信号,6中取2的编码方式频率为f0=1380Hz、f1=1500Hz、f2=1620Hz、f4=1740Hz、f7=1860Hz、f11=1980Hz,4中取2的编码方式频率为f0=780Hz、f1=900Hz、f2=1020Hz、f4=1140Hz,前向信号,后向信号,单频信号的产生,抽样周期：

125微秒各抽样点信号编码存入ROM,节省存储单元方法分段读取,e.g.500Hz信号,信号周期为2ms抽样16次,占用ROM的16个单元,利用对称性，信号周期分为4段仅存第1段，即只需5个抽样值占用ROM的5个单元,信号发生器的硬件结构,双频信号的产生,设要求产生1380Hz和1500Hz双音频信号找到一个公共周期，使得这个周期内上述两个频率成为整数循环，同时又要使PCM的抽样周期也成为整数循环。

取1380Hz，1500Hz，8000Hz的最大公约数20Hz重复频率对应公共周期为50ms，在50ms内1380Hz重复69次，1500Hz重复75次，8000Hz重复400次需要ROM的400个单元采用分段方法，只需1/4公共周期+1=101个单元,数字音信号的发送和接收,数字音频信号的发送通过数字交换网络送出，和普通话音信号一样处理通过指定时隙（如时隙0，时隙16）传送数字音频信号的接收各种信号音是由用户话机接收的，因此在用户电路中进行译码以后就变成了模拟信号自动接收多频信号则应由接收器接收，一般采用数字滤波器滤波后进行识别取得,呼叫处理基本原理,呼叫处理过程呼叫处理程序与状态迁移输入处理分析处理任务执行和输出处理,1呼叫处理过程,主叫用户摘机呼叫送拨号音收号号码分析接至被叫用户振铃被叫应答开始通话话终拆线,局内呼叫,主叫用户摘机呼叫,用户线扫描，检测摘机用户分析主叫用户数据：

用户类别：

同线电话、一般电话、投币电话、用户交换机分机电话话机类别：

按钮话机、号盘话机,送拨号音,交换机找寻一个空闲收号器以及它和主叫用户间的空闲路由找寻一个空闲的主叫用户和信号音源间的路由，向主叫用户送拨号音监视收号器的输入信号，准备收号,收号,收到第一位号后停拨号音；

对所收号码按位存储；

将号码送向分析程序进行预译处理；

对“应收位”、“已收位”进行计数；

脉冲号码：

定期读取用户线扫描信息进行逻辑识别；

双频号码：

定期扫描，一般由双频处理电路板接收识别。

号码分析,预译：

分析号首（13位）确定呼叫类别（本局、出局、长途、特服等）确定号长翻译：

分析号码检查被叫用户是否允许接通（是否限制用户等）检查被叫用户是否空闲，若空闲则示忙,接至被叫用户,测试并预占空闲路由，包括向主叫用户送回铃音路由；

向被叫送铃流回路；

主、被叫用户通话路由（预占）。

振铃,向被叫用户送铃流向主叫用户送回铃音监视主、被叫用户状态,被叫应答开始通话,交换机检测到被叫摘机应答以后，停振铃和回铃音；

建立A、B用户间通话路由，双方开始通话；

启动计费设备，开始计费；

监视主、被叫用户状态,话终拆线,主叫先挂机交换机检测到以后，路由复原；

停止计费；

向被叫用户送忙音。

被叫先挂机被叫挂机，交换机检测到后，路由复原；

向主叫用户送忙音,2呼叫处理程序与状态迁移,稳定状态与状态迁移三种呼叫处理输入处理分析处理任务执行及输出处理状态转移与呼叫处理程序的关系,稳定状态与状态迁移,一次呼叫过程中分成几个阶段，每个阶段中交换设备完成该阶段任务后的等待状态称作稳定状态。

状态迁移：

状态由一种稳定状态转移到另一种稳定状态，只有这时才需要处理机进行处理。

呼叫处理分类,输入处理：

对输入信息进行识别处理。

分析处理：

根据输入信息、当前状态及交换机内部情况，确定应执行的任务及应转移的稳定状态。

任务执行和输出处理：

根据内部分析程序的决定，启动硬件执行任务并从当前的稳定状态转移到另一个稳定状态,状态转移与呼叫处理的关系,3输入处理,主要任务:

对用户线、中继线等进行监视、检测和识别，获得外设的呼叫处理请求用户线扫描监视：

用户线状态中继线线路信号扫描：

线路信号接收数字信号：

拨号脉冲、按钮拨号信号和多频信号等；

接收信令信号接收操作台信号,用户线扫描监视,用户线状态用户话机的摘/挂机状态号盘话机的拨号信号（拨号脉冲）投币话机的输入信号用户通话时的环路状态,用户线状态的特点,“断”状态:

用户挂机脉冲,“续”状态:

用户摘机脉冲间隔,用户线状态变化表现为两种情况，可用一个二进制位来表示。

接通直流回路续，用“0”表示断开直流回路断，用“1”表示,或相反：

续1断0,扫描监视:

二级,周期性“扫描监视”用户线状态变化随机性处理机工作是“串行”的,软件扫描周期：

用户摘、挂机识别100200ms拨号脉冲识别810ms,用户摘挂机识别,设用户线上挂机状态扫描点输出为“1”，摘机状态扫描点输出为“0”。

用