PCM原理学习[参照].pdf

Section 1 模拟信号 低 通 滤 波 取样器 量化器 编码器 再 生 中 继 再生中继器 再生电 解码器 恢 复 滤 波 信宿 器 （图 1.1）PCM 编译系统方框图 PCM 系统比脉冲模拟调制方法要复杂一些， 基带信息需要经过多次处理。 在发射机中， 这些处理过程主要是取样、量化、编码。量化和编码操作通常在一个电路中完成。在 PCM 系统的接收机中， 这些处理是受损信号的再生、 解码和量化样值序列的解调。 当然， 在传输 线路上根据需要也进行信号的再生，这就是再生中继器的作用（图 1.1）为系统的示意方框 图。 PCM 主要包括取样、量化、编码三个过程。取样是将时间连续的模拟信号转换成时间 连续的， 幅度离散的取样信号； 量化是将时间按离散、 幅度连续的信号转换成时间和幅度均 离散的信号； 编码是将量化的信号编码形成一个二进制的码组。 国际标准化的 PCM 码组 （电 话语音） 是用八位码组代表一个抽样值。 编码后的 PCM 码组， 经数字信道传输， 在接收端， 用二进制码组重建模拟信号， 在解调过程中， 一般采用抽样保持电路。 预滤波是为了把原始 语音信号的频带限制在 300 －3400Hz 左右，所以预滤波会引入一定的频带失真。 (1) 取样 所谓抽样就是不断地以固定的时间间隔采集模拟信号当时的瞬时值。 （图 1.2）是一个抽 样概念示意图，假设一个模拟信号 f(t) 通过一个开关，则开关的输出与开关的状态有关，当 开关处于闭合状态，开关的输出就是输入，即 y(t)=f(t) ，若开关处在断开位置，输出 y(t) 就 为零。可见，如果让开关受一个窄脉冲串（序列）的控制，则脉冲出现时开关闭合，则脉冲 消失时开关断开，此输出 y(t) 就是一个幅值变化的脉冲串（序列） ，每个脉冲的幅值就是该 脉冲出现时刻输入信号 f(t) 的瞬时值，因此， y(t) 就是对 f(t) 抽样后的信号或称样值信号。 （图 1.2）抽样概念示意图 取样是应注意以下几点 :a 取样矩形脉冲要尽量窄，尽可能接近瞬时取样过程； b 为了保 证在接受端能满意的恢复出信息，取样速率必须大于最高频率的两倍； c 为了使输出的信息 成为合格的信息限带信号，在取样以前，先经过一个上限为 W 的低通滤波器，以便 m (t ) 中 所包含的高于 W 的那些谐波成分。 (2) 量化 由于模拟信号包含无穷多个样值。 所以， 从这样的模拟信号取样而来的那些样值脉冲的振幅 值，也是有无穷多个可能的样值。 所以我们不能直接传输。 量化的方法有许多种。 像均匀量 化和非均匀量化。 均匀量化，其量阶是常数，根据这种量化进行的编码叫“线性编码”相应的译码叫“线性译 码。”至于量阶的取值，则需根据具体情况来看，原则是保证通信的质量要求。但是，在电 话通信中，均匀量化是不合适的。 因为在均匀量化中的量阶的大小是不变的，