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脉冲编码调制（PCM）

一、教学目标：

1掌握码位的选择与安排

2掌握段落和段内码与各段关系

3理解非线性编码与线性编码比较

4理解编码原理

二、教学重点、难点：

重点掌握码位的选择与安排以及段落和段内码与各段关系。

三、教学过程设计：

1码位的选择与安排

8

8位二进制码对应有M2256个量化级，即正、负输入幅度范围内各有

128个量化级，这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级，由于

每个段落长度不均匀，因此正或负输入的8个段落被划分成816128个不均匀

的量化级。按折叠二进码的码型，这8位码的安排如下：

极性码段落码段内码

CCCCCCCC

12345678

其中第1位码C的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称为极性码。

1

第2至第4位码CCC为段落码，代表8个段落的起点电平。

234

第5至第8位码CCCC为段内码，这4位码的16种可能状态用来分别代

5678

表每一段落内的16个均匀划分的量化级。

图1段落码与各段的关系

注意：在13折线编码方法中，虽然各段内的16个量化级是均匀的，但因段

落长度不等，故不同段落间的量化级是非均匀的。13折线中的第一、二段最短，

111

只有归一化的1/128，再将它等分16小段，每一小段长度为。

128162048

这是最小的量化级间隔，它仅有输入信号归一化值的1/2048，记为，代表一



1

个量化单位；第八段最长，每一小段归一化长度为，包含64个最小量化间隔，

32

记为64。



表113折线幅度码及其对应电平

2非线性编码与线性编码比较

假设以非均匀量化时的最小量化间隔=1/2048作为均匀量化的量化间隔，



那么从13折线的第一段到第八段所包含的均匀量化级数共有2048个均匀量化级，

而非均匀量化只有128个量化级。均匀量化需要编11位码，而非均匀量化只要

编7位码。通常把按非均匀量化特性的编码称为非线性编码；按均匀量化特性的

编码称为线性编码。

可见，在保证小信号时的量化间隔相同的条件下，7位非线性编码与11位

线性编码等效。

3逐次比较型编码器编码原理

编码器的任务是根据输入的样值脉冲编出相应的8位二进代码。除第一位极

性码外，其他7位二进代码是通过逐次比较确定的。

逐次比较型编码的原理与天平称重物的方法相类似，样值脉冲信号相当被测

物，标准电平相当天平的砝码。当样值脉冲I到来后，用逐步逼近的方法有规

S

律地用各标准电流I去和样值脉冲比较，每比较一次出一位码，当I＞I时，