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      標簽　>　PCM

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      PCM簡介

      　　脈沖編碼調制（Pulse Code Modulation，PCM），由A.里弗斯于1937年提出的，這一概念為數字通信奠定了基礎，60年代它開始應用于市內電話網以擴充容量，使已有音頻電纜的大部分芯線的傳輸容量擴大24～48倍。到70年代中、末期，各國相繼把脈碼調制成功地應用于同軸電纜通信、微波接力通信、衛星通信和光纖通信等中、大容量傳輸系統。80年代初，脈沖編碼調制已用于市話中繼傳輸和大容量干線傳輸以及數字程控交換機，并在用戶話機中采用。

      　　在光纖通信系統中，光纖中傳輸的是二進制光脈沖“0”碼和“1”碼，它由二進制數字信號對光源進行通斷調制而產生。而數字信號是對連續變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產生的，稱為PCM（Pulse-code modulation），即脈沖編碼調制。這種電的數字信號稱為數字基帶信號，由PCM電端機產生。現在的數字傳輸系統都是采用脈碼調制（Pulse-code modulation）體制。PCM最初并非傳輸計算機數據用的，而是使交換機之間有一條中繼線不是只傳送一條電話信號。PCM有兩個標準（表現形式）即E1和T1。

      PCM百科

      　　脈沖編碼調制（Pulse Code Modulation，PCM），由A.里弗斯于1937年提出的，這一概念為數字通信奠定了基礎，60年代它開始應用于市內電話網以擴充容量，使已有音頻電纜的大部分芯線的傳輸容量擴大24～48倍。到70年代中、末期，各國相繼把脈碼調制成功地應用于同軸電纜通信、微波接力通信、衛星通信和光纖通信等中、大容量傳輸系統。80年代初，脈沖編碼調制已用于市話中繼傳輸和大容量干線傳輸以及數字程控交換機，并在用戶話機中采用。

      　　在光纖通信系統中，光纖中傳輸的是二進制光脈沖“0”碼和“1”碼，它由二進制數字信號對光源進行通斷調制而產生。而數字信號是對連續變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產生的，稱為PCM（Pulse-code modulation），即脈沖編碼調制。這種電的數字信號稱為數字基帶信號，由PCM電端機產生。現在的數字傳輸系統都是采用脈碼調制（Pulse-code modulation）體制。PCM最初并非傳輸計算機數據用的，而是使交換機之間有一條中繼線不是只傳送一條電話信號。PCM有兩個標準（表現形式）即E1和T1。

      　　中國采用的是歐洲的E1標準。T1的速率是1.544Mbit/s，E1的速率是2.048Mbit/s。

      　　脈沖編碼調制可以向用戶提供多種業務，既可以提供從2M到155M速率的數字數據專線業務，也可以提供話音、圖象傳送、遠程教學等其他業務。特別適用于對數據傳輸速率要求較高，需要更高帶寬的用戶使用。

      　　工作原理

      　　脈沖編碼調制就是把一個時間連續，取值連續的模擬信號變換成時間離散，取值離散的數字信號后在信道中傳輸。脈沖編碼調制就是對模擬信號先抽樣，再對樣值幅度量化，編碼的過程。

      　　抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續的信號變成時間上離散的信號，抽樣必須遵循奈奎斯特抽樣定理。該模擬信號經過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。抽樣速率采用8KHZ。

      　　量化，就是把經過抽樣得到的瞬時值將其幅度離散，即用一組規定的電平，把瞬時抽樣值用最接近的電平值來表示，通常是用二進制表示。

      　　量化誤差：量化后的信號和抽樣信號的差值。量化誤差在接收端表現為噪聲，稱為量化噪聲。 量化級數越多誤差越小，相應的二進制碼位數越多，要求傳輸速率越高，頻帶越寬。 為使量化噪聲盡可能小而所需碼位數又不太多，通常采用非均勻量化的方法進行量化。 非均勻量化根據幅度的不同區間來確定量化間隔，幅度小的區間量化間隔取得小，幅度大的區間量化間隔取得大。

      　　一個模擬信號經過抽樣量化后，得到已量化的脈沖幅度調制信號，它僅為有限個數值。

      　　編碼，就是用一組二進制碼組來表示每一個有固定電平的量化值。然而，實際上量化是在編碼過程中同時完成的，故編碼過程也稱為模/數變換，可記作A/D。

      　　話音信號先經防混疊低通濾波器，進行脈沖抽樣，變成8KHz重復頻率的抽樣信號（即離散的脈沖調幅PAM信號），然后將幅度連續的PAM信號用“四舍五入”辦法量化為有限個幅度取值的信號，再經編碼后轉換成二進制碼。對于電話，CCITT規定抽樣率為8KHz，每抽樣值編8位碼，即共有2∧8=256個量化值，因而每話路PCM編碼后的標準數碼率是64kb/s。為解決均勻量化時小信號量化誤差大，音質差的問題，在實際中采用不均勻選取量化間隔的非線性量化方法，即量化特性在小信號時分層密，量化間隔小，而在大信號時分層疏，量化間隔大。

      　　在實際中使用的是兩種對數形式的壓縮特性：A律和μ律，A律編碼主要用于30/32路一次群系統，μ律編碼主要用于24路一次群系統。A律PCM用于歐洲和中國，μ律PCM用于北美和日本。

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