PCM編碼的介紹:
PCM編碼的由來:在數字通信系統中,信源和信宿都是模拟信号,而信道傳輸的卻是數字信号,可見在數字通信系統中的發信端,必須要有一個将模拟信号轉換成數字信号的過程,同時在接收端也要有一個将數字信号還原成模拟信号的過程,
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那麼如何将一個模拟信号轉換成一個數字信号呢?
抽樣:
所謂抽樣就是不斷的以固定的時間間隔,采集模拟信号當時的瞬時值,假設一個模拟信号f(t)通過一個開關,而開關的輸出y(t)與開關的狀态有關,
當開關處于閉合狀态時,開關的輸出就是輸入,即y(t)=f(t)
當開關處于斷開狀态時,輸出y(t)=0;
可見,如果讓開關受到一個窄脈沖控制,脈沖出現時,開關閉合,脈沖消失時,開關斷開,
則輸出y(t)即使一個幅值變化的脈沖串,
每個脈沖的幅值就是該脈沖出現時刻的輸入信号f(t)的瞬時值,
此時,y(t)就是對f(t)抽樣後的信号,或樣值信号;
下面講解量化編碼:
這是一個以
為時間間隔的窄脈沖序列p(t),
因為要用它進行抽樣,是以稱之為抽樣脈沖,v(t)是待抽樣的模拟電壓信号,
抽樣後的離散信号k(t)的取值分别為:
可見取值在0~6之間是随機的,也就是說可以有無窮個可能的取值,要是原封不動的保留這無窮個值,那編碼的效率無從談起!
是以必須要把無窮個可能的取值,變成有限個,怎麼變呢?
立一些标杆數值,将這些值就近向這些标杆靠攏,
比如對k(t)的取值我們将它四舍五入成一些整數,得到m(t),
則m(t)的取值變為:
總共隻有0~6,這7個可能有限的取值,
這個過程就稱為量化;
從概念上講,m(t)已經變為數字信号,但還不是實際應用中的二進制數字信号,是以對m(t)用3位二進制碼元進行自然編碼,就得到了數字信号,
進而完成了ADC,實作了脈沖編碼調制;
疑問解答:
從上述過程中的抽樣,量化,編碼的PCM過程中,沒有發現明顯的調制概念,那為什麼叫脈沖編碼調制呢?
其實調制的概念展現在抽樣和編碼的過程中,在實際工程中,我們前面提到的可控開關,通常是用一個乘法器實作,如下圖:
假設模拟電壓信号v(t)通過乘法器與一個抽樣窄脈沖p(t)相乘,得到一個幅度随v(t)變化而變化的窄脈沖序列k(t), 這正是幅度調制的概念;