脉冲编码调制

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脉冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM)

目录

什么是脉冲编码调制[1]

  脉冲编码调制是把模拟信号变换为数字信号的一种调制方式,其最大的特点是把连续输入的模拟信号变换为在时域和振幅上都离散的量,然后将其转化为代码形式传输。

脉冲编码调制的基本原理[2]

  脉冲编码调制(PCM)是一种将模拟信号经过抽样、量化和编码变换成数字信号的编码方式。PCM通信系统的基本组成如图1所示。
Image:PCM通信系统的基本组成.jpg

  PCM主要包括抽样、量化和编码3个步骤。抽样是将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样信号的过程;量化是把抽样信号变为幅度离散的数字信号;编码则是将量化后的数字信号(多进制)表示为二进制码组输出的过程。从调制的角度来看,PCM编码过程可以认为是一种特殊的调制方式,即用模拟信号去改变脉冲载波序列的有无,所以PCM称为脉冲编码调制。

  PCM码组经数字信道传输到接收端后,先对PCM码组进行译码,然后通过理想低通滤波器滤波,就得到重构的模拟信号f'(t)。

脉冲编码调制通信系统[3]

  脉冲编码调制(PCM)是模以改变换(A/D变换)的一种方法,它是对模拟信号的瞬时抽样值量化、编码,以将模拟信号转化为数字信号。

  若模/数变换的方法采用PCM,由此构成的数字通信系统称为PCM通信系统。采用基带传输的PCM通信系统构成方框图如图2所示。
Image:PCM通信系统的构成方框图(基带传输).jpg

  PCM通信系统由3个部分构成。

  1.模/数变换

  相当于信源编码部分的模/数变换,具体包括抽样、量化、编码三步。

  ·抽样——是把模拟信号在时间上离散化,变为脉冲幅度调制(PAM)信号。

  ·量化——是把PAM信号在幅度上离散化,变为量化值(共有N个量化值)。

  ·编码——是用二进码来表示N个量化值,每个量化值编,位码,则有N=2'。

  2.信道部分

  信道部分包括传输线路及再生中继器。再生中继器可消除噪声干扰,所以数字通信系统中每隔一定的距离加一个再生中继器以延长通信距离。

  3.数/模变换

  接收端首先利用再生中继器消除数字信号中的噪声干扰,然后进行数/模变换。数/模变换包括解码和低通两部分。

  ·解码——是编码的反过程,解码后还原为PAM信号(假设忽略量化误差——量化值与PAM信号样值之差)。

  ·低通——收端低通的作用是恢复或重建原模拟信号。

参考文献

  1. 戴志平,梅进杰,罗菁等编著.第六章 模拟信号的数字传输 SystemView数字通信系统仿真设计.北京邮电大学出版社,2011.08.
  2. 李永忠主编.第四章 通信与信息传输理论 计算机网络理论与应用.国防工业出版社,2011.03.
  3. 毛京丽,石方文编著.第2章 语音信号编码——脉冲编码调制(PCM) 数字通信原理 第三版.人民邮电出版社,2011.12.
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