数字传输系统与PCM
数字通信原理3-PCM
折叠码(FBC) b1 b2 b3 b4
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1
格雷码(RBC) b1 b2 b3 b4
12
1 Fs (w ) Ts
n
F (w nw
s
)
13
2.3.2 低通型信号抽样
14
2.3.2 低通型信号抽样
低通信号的抽样定理 一个频带限制在 f M 以下的连续信号 m(t ) ，可以唯
1 一的用间隔 T 2 fM
秒的抽样序列来确定。
( T =1/2fM是抽样的最大间隔，被称为奈奎斯特间隔。)
0
t
图2.3 连续信号抽样示意图
8
2.3 抽样的概念及分类
2、抽样的分类
低通型信号抽样
带通型信号抽样
F(w) F(w)
P19
0
w
w
0
w0
w
w
9
2.3.2 低通型信号抽样
f (t ) F (w )
sT (t )
sT (w )
sT t
n
t nT
T 2T 3T
f s (t )
45
PCM 编码~二进制码型的选定
样值脉 冲极性
电平序号
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
自然码(NBC) b1 b2 b3 b4
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
2-2第二章 PCM、数字交换及程控交换机组成
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。
A律13折编码
8位码的安排
第1位码C1的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性， 称为极性码。 第2至第4位码C2C3C4为段落码，代表8个段落的起点电平。 第5至第8位码C5C6C7 C8为段内码，这4位码的16种可能状态 用来分别代表每一段落内的16个均匀划分的量化级。
A律13折编码
注意：
•在13折线编码方法中，虽然各段内的16个量化级（将ＰＡＭ信号的幅 度变化范围划分为若干个小间隔，每个小间隔叫做一量化级）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。 •第一、二段最短，只有归一化的1/128，再将它等分１６小段，每一 小段长度为1/2048，这是它最小的量化级间隔，它仅有输入信号归一 化值得1/2048，记为 ，代表一个量化单位；第八段最长，每一小段 归一化长度为1/32 ，包含64个最小量化间隔，记为64个量化单位。
1、数字交换-PCM -编码
A律13折线段落码编码方法
1、数字交换-PCM -编码
２、时分多路复用
同一信号的相邻两个样值 间都有一定的时间间隔， 在这个时间间隔中插入其 他路样值，就能以时间分 割的方式实现多路复用。 概念： 时分多路复用就是在一条 每个话路在一帧中所占用的 同一话路抽样两次的时间 信道的传输时间内，将若 时间称为时隙。用TS（Time 间隔或所有话路抽样一次 干离散信号的脉冲序列， Slot）表示。 的时间称为帧长。 经过分组、压缩、循环排 序，成为时间上互不重叠 的多路信号一并传输的方 式。
量化分类：
（１）均匀量化 （２）非均匀量化
1、数字交换-PCM -均匀量化
1、数字交换-PCM -均匀量化
PCM-在电力通信系统中的应用
PCM-在电力通信系统中的应用引言随着经济的发展和人民生活水平的提高，对电力的需求越来越大。
而电力系统的调度及远程通信也变得越来越重要。
此时，PCM（脉冲编码调制）技术应运而生，被广泛应用于电力通信系统中。
PCM概述PCM全称为脉冲编码调制技术，是一种通过将模拟信号转换为数字信号传输的技术。
PCM技术需要在发送端将模拟信号采样、量化、编码，再通过传输线路将数字信号传输到接收端，并且在接收端将数字信号恢复成模拟信号。
PCM在电力通信系统中的应用非常广泛。
由于电力系统的特殊性，传统的模拟信号传输存在严重的干扰和衰减问题，而PCM技术则解决了这些问题，实现了高保真的信号传输和远程通信。
接下来将具体介绍PCM在电力通信系统中的应用。
PCM在电力通信系统中的应用1. 故障信号传输故障信号传输是电力通信系统中的一个重要应用场景。
在电力系统中出现故障时，传统的模拟信号传输无法满足实时检测的需求，而PCM技术则可以实现高速、高保真的故障信号传输。
2. 负荷控制信号传输负荷控制信号传输也是电力通信系统中的一个重要应用场景。
通过采用PCM技术，可以实现实时的负荷控制信号传输和远程调度。
3. 遥测信号传输遥测信号传输是电力通信系统中的一个常用应用场景。
通过采用PCM技术，可以实现高保真、长距离的遥测信号传输，同时还可以便于数码遥测数据的处理和分析。
4. 通信系统控制信号传输通信系统控制信号传输是电力通信系统中的另一个重要应用场景。
PCM技术可以实现高速、高精度的通信系统控制信号传输，从而提高了电力通信系统的管理和控制水平。
PCM作为一种数字传输技术，在电力通信系统中发挥了重要的作用。
通过PCM技术，可以实现高速、高保真的信号传输和远程通信，提高了电力系统的调度和管理水平。
随着科技的发展，PCM技术还将在电力通信系统中得到更广泛的应用。
pcm的工作过程
pcm的工作过程PCM（脉冲编码调制）是一种数字信号处理技术，用于将模拟信号转换为数字信号。
它在通信和数据传输领域中被广泛使用，具有高效、可靠和灵活的优势。
PCM的工作过程可以分为采样、量化和编码三个主要阶段。
1. 采样：PCM首先对模拟信号进行采样，即周期性地测量和记录模拟信号的幅值。
采样频率决定了每秒钟采集到的样本数量，常见的采样频率有8 kHz、16 kHz和44.1 kHz等。
采样定理要求采样频率至少是信号最高频率的两倍，以避免采样失真。
2. 量化：采样后的模拟信号会经过量化处理，将连续的模拟幅度转换为离散的数字数值。
量化过程中，将采样到的信号幅度按照一定的精度进行近似表示，通常使用固定的比特数来表示每个样本的幅度。
常见的量化精度有8位、16位和24位等。
3. 编码：量化后的数字数值需要经过编码处理，将其转换为二进制码流。
编码的方式有很多种，常见的编码方式有直接编码、循环编码、差分编码等。
编码可以使数字信号更加紧凑和高效地表示。
编码后的二进制码流可以通过传输介质进行传输或存储。
PCM的工作过程可以通过以下示例来说明：假设有一个模拟信号，采样频率为8 kHz，量化精度为16位。
在采样阶段，每个样本会记录信号在某个时刻的幅度值；在量化阶段，每个样本的幅度值会被近似为一个16位的数字数值；在编码阶段，每个16位的数字数值会被转换为相应的二进制码流。
PCM技术的应用十分广泛。
在音频领域，PCM被用于音频录制和播放设备中，如麦克风、音频接口和扬声器等。
在通信领域，PCM 被用于数字语音传输系统，如电话网络和语音通信设备等。
此外，PCM还可用于音频和视频编码、数据存储和音频信号处理等方面。
总结起来，PCM的工作过程包括采样、量化和编码三个阶段。
它将模拟信号转换为数字信号，通过采样记录模拟信号的幅度，经过量化将其离散化，最后通过编码转换为二进制码流。
PCM在通信和数据传输领域中发挥着重要的作用，提供了高效、可靠和灵活的数字信号处理解决方案。
pcm技术的理解
pcm技术的理解PCM技术，即脉冲编码调制技术（Pulse Code Modulation），是一种用于模拟信号数字化的方法。
它是一种将连续时间和连续幅度的模拟信号转换为离散时间和离散幅度的数字信号的技术。
在PCM技术中，模拟信号首先经过采样过程，将连续时间的信号转变为离散时间的信号。
采样频率决定了信号在时间轴上的离散程度，采样频率越高，信号越接近原始信号。
接下来，经过量化过程，将离散幅度的信号转变为离散级别的信号。
量化级别决定了信号的精度，级别越高，信号的精度越高。
最后，经过编码过程，将离散级别的信号转换为二进制码，以便在数字系统中传输和处理。
PCM技术的主要优点是能够精确地复制和传输原始模拟信号，从而减少了信号传输过程中的失真和噪声。
同时，PCM技术还具有抗干扰性强、传输距离远、可靠性高等优点。
这使得PCM技术广泛应用于音频、视频、通信等领域。
在音频领域，PCM技术被广泛应用于音频采集、录制和传输等方面。
通过PCM技术，可以将声音转换为数字信号，并通过数字化的方式进行存储和传输。
这种数字化的方式不仅可以减少信号的失真和噪声，还可以方便地对音频信号进行处理和编辑。
在视频领域，PCM技术也被用于视频信号的采集和传输。
通过PCM技术，可以将模拟视频信号转换为数字信号，然后进行压缩和编码，以便在数字系统中进行存储和传输。
这种数字化的方式不仅可以提高视频信号的质量和清晰度，还可以方便地对视频信号进行编辑和处理。
在通信领域，PCM技术被广泛应用于电话和网络通信中。
通过PCM技术，可以将语音信号转换为数字信号，并通过数字化的方式进行传输和处理。
这种数字化的方式不仅可以提高通信的质量和可靠性，还可以方便地对语音信号进行压缩和加密。
总结起来，PCM技术是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，通过采样、量化和编码等过程，将连续时间和连续幅度的信号转换为离散时间和离散幅度的信号。
PCM技术具有精确复制和传输原始信号、抗干扰性强、传输距离远、可靠性高等优点。
数字通信原理第二章 PCM
19
抽样示意图
m (t)
M ( )
t (a ) T (t)
t
(c ) m s(t)
－ H O H (b )
T ( )
2
T
(d )
M s( )
t (e )
H O H
2
T
(f )
20
证明
设：被抽样的信号是m(t),它的频谱表达式是 M(ω)，频带限制在（0，fH)内。理想的抽样 就是用单位冲击脉冲序列与被抽样的信号相 乘，即
图 连续信号抽样示意图
8
抽样定义
所谓抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列 时间上离散的样值序列的过程：
图 抽样的输入与输出
满足：抽样信号可以无失真地恢复出原始 信号
图2-2 抽样器及抽样波形示意
图 相乘器抽样模型 图 开关函数
思考
关于抽样需要解决两个问题： 由抽样信号完全恢复出原始的模拟 信号，对 fs (t)和抽样频率有什么限制 条件？ 如何从抽样信号中还原出原始信号？
ms(t)m(t)T(t)
这里的抽样脉冲序列是一个周期性冲击序列， 它可以表示为
T(t) (t nTS)
21
由于δT(t)是周期性函数，其频谱δT(ω) 必然是 离散的：
2
δT(ω)= Ts δ(ω-nωs),
ωs=2πfs= 2π/Ts
根据冲击函数性质和频率卷积定理：
M s()21 M ()T()
抽样：按抽样定理把时间上连续的模拟信号转换成时间上离散 的抽样信号。 量化：把幅度上仍连续的抽样信号进行幅度离散，即指定M 个规定的电平，把抽样值用最接近的电平表示。 编码：用二进制码组表示量化后的M个样值脉冲。
编码器送出来的是串行二进制码，是典型的数字信号，经变换调制
PCM(脉冲编码调制)介绍及PCM编码的原理 毕业论文---PCM量化13折线
PCM（脉冲编码调制）介绍及PCM编码的原理摘要在数字通信信道中传输的信号是数字信号，数字传输随着微电子技术和计算机技术的发展，其优越性日益明显，优点是抗干扰强、失真小、传输特性稳定、远距离中继噪声不积累、还可以有效编码、译码和保密编码来提高通信系统的有效性，可靠性和保密性。
另外，还可以存储，时间标度变换，复杂计算处理等。
而模拟信号数字化属信源编码范围，当然信源编码还包括并/串转换、加密和数据压缩。
这里重点讨论模拟信号数字化的基本方法——脉冲编码调制，而模拟信号数字化的过程（得到数字信号）一般分三步：抽样、量化和编码。
本文讲述了PCM（脉冲编码调制）的简单介绍，以及PCM编码的原理，并分别对PCM的各个过程，如基带抽样、带通抽样、13折线量化、PCM编码以及PCM 译码进行了详细的论述，并对各过程在MATLAB7.0上进行仿真，通过仿真结果，对语音信号的均匀量化以及非均匀量化进行比较，我们得出非均匀量化教均匀量化更加有优势。
关键词：脉冲编码调制抽样非均匀量化编码译码AbstractIn the digital communication channel signal is digital signal transmission, digital transmission with the microelectronics and computer technology, its advantages become increasingly evident, the advantage of strong anti-interference, distortion, transmission characteristics of stable, long-distance relay is not the accumulation of noise Can also be effective encoding, decoding and security codes to improve the effectiveness of communications systems, reliability and confidentiality.Digitized analog signal range of source coding is, of course, also include the source code and / serial conversion, encryption and data compression. This focus on the simulation of the basic methods of digital signals - pulse code modulation, while the analog signal the digital process (to get digital signals) generally three steps: sampling, quantization and coding.This paper describes the PCM (pulse code modulation) in a brief introduction, and the PCM coding theory, and were all on the PCM process, such as baseband sampling, bandpass sampling, 13 line quantization, PCM encoding and decoding PCM a detailed Are discussed and the process is simulated on MATLAB7.0, the simulation results, the uniformity of the speech signal quantification and comparison of non-uniform quantization, we have come to teach non-uniform quantization advantage of more than uniform quantizationKeywords：Pulse Code Modulation Sampling Non-uniform quantization Coding Decoding目录1 前言 (1)2 PCM原理 (2)2.1 引言 (2)2.2 抽样(Sampling) (3)2.2.1. 低通模拟信号的抽样定理 (3)2.2.2 抽样定理 (4)2.2.3. 带通模拟信号的抽样定理 (7)2.3 量化（Quantizing） (8)2.3.1 量化原理 (8)2.3.2均匀量化 (10)2.3.3 非均匀量化 (11)2.4 编码（Coding） (18)2.5 译码 (24)2.6 PCM处理过程的其他步骤 (26)2.7 PCM系统中噪声的影响 (27)3 算例分析 (29)3.1 无噪声干扰时PCM编码 (30)3.2 噪声干扰下的PCM编码 (36)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)1 前言数字通信系统中信道中传输的是数字信号，数字传输随着微电子技术和计算机技术的发展，其优越性日益明显，优点是抗干扰强、失真小、传输特性稳定、远距离中继噪声不积累、还可以有效编码、译码和保密编码来提高通信系统的有效性，可靠性和保密性。
PCM简介
PCM简介现在的数字传输系统都是采用脉码调制（Pulse Code Modulation）体制。
P CM最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。
PCM有两个标准即E1和T1。
我国采用的是欧洲的E1标准。
T1的速率是1.544Mbit/s,E1的速率是2.048Mbi t/s。
PCM：相变存储器(Phase-change memory,PCM)是由IBM公司的研究机构所开发的一种新型存储芯片,将有望来替代如今的闪存Flash和硬盘驱动器HDD。
PCM在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
PCM可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。
特别适用于对数据传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。
PCM线路的特点：•PCM线路可以提供很高的带宽，满足用户的大数据量的传输。
•支持从2M开始的各种速率,最高可达155M的速率。
•通过SDH设备进行网络传输，线路协议简单。
与传统的DDN技术相比,PCM具有以下特点：•线路使用费用相对便宜。
•能够提供较大的带宽。
•接口丰富便于用户连接内部网络。
•可以承载更多的数据传输业务。
PCM （动力控制模块）汽车电控部分，电控单元的动力控制模块，有存储器、输入、输出。
PCM脉码调制数字音频格式:PCM脉码调制数字音频格式是70年代末发展起来的，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。
PCM的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD讨论会发布和推出的。
pcm 是 ( )转换的例子
PCM（Pulse Code Modulation）是一种数字信号处理技术，主要用于模拟信号的数字化处理。
PCM将连续的模拟信号按照一定的规则进行采样、量化和编码，将模拟信号转换成为数字信号，以便于数字系统的处理和传输。
PCM技术广泛应用于数字通信、音频处理、视瓶处理等领域，是数字化处理领域的重要基础。
下面将从几个方面来详细介绍PCM技术的转换过程和应用领域：一、PCM的转换过程1. 采样：模拟信号在一定时间间隔内进行取样，将连续的模拟信号变成离散的信号序列。
2. 量化：采样后的模拟信号幅度将去量化为一系列有限的离散值，这种离散值被称为量化水平，用来代表原始模拟信号的幅度。
3. 编码：量化后的离散值通过编码方式转换为二进制码流，以便于数字系统的处理和传输。
通过以上三个过程，PCM技术成功将模拟信号转换成为数字信号，并实现了模拟到数字的转换过程。
二、PCM的应用领域1. 通信领域：PCM技术被广泛用于数字通信系统中，如通信方式通信、数据传输等。
PCM技术可以有效地将模拟信号转换成为数字信号，进行数字化处理和传输，提高了通信质量和稳定性。
2. 音频处理领域：PCM技术在音频处理中应用广泛，如CD音频、MP3音频等。
PCM技术可以对音频信号进行精确的数字化处理，保证音频质量，并且与数字音频处理系统兼容性好。
3. 视瓶处理领域：PCM技术在视瓶处理中也有重要应用，如数字电视、视瓶会议等。
PCM技术可以将视瓶信号数字化处理，提高视瓶质量和清晰度，满足了高清晰度视瓶传输和处理的需求。
PCM技术作为一种重要的数字信号处理技术，在通信、音频处理、视瓶处理等领域有着广泛的应用和重要的作用。
随着数字化处理技术的不断发展，PCM技术将会有更多的创新和应用，推动数字化处理技术的发展和应用。
PCM技术作为数字信号处理领域的重要技术，不仅在通信、音频处理和视瓶处理领域有着广泛的应用，同时也在其他领域展现出了强大的潜力和价值。
pcm编码原理
pcm编码原理PCM编码原理PCM（Pulse Code Modulation）脉冲编码调制是一种数字信号处理技术，用于将模拟信号转换为数字信号。
PCM编码原理是将模拟信号采样、量化和编码为数字信号，以便在数字系统中传输、存储和处理。
一、采样采样是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
在采样过程中，模拟信号按照一定的时间间隔进行抽取，每个时间间隔内只取一个样本值。
采样定理规定，在进行采样时，采样频率必须大于等于被采样信号最高频率的两倍，才能保证重建出原始信号。
二、量化量化是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号幅度值的过程。
在量化过程中，每个采样值被映射到最接近的离散级别。
量化级数越多，表示精度越高，但数据量也越大。
三、编码编码是将量化后的离散数值表示为二进制数的过程。
在PCM编码中，通常使用补码表示有符号整数，在补码表示中负数用其正值的补码表示。
四、压缩PCM编码的数据量较大，为了减少数据传输和存储的开销，需要进行压缩。
常用的压缩技术有无损压缩和有损压缩。
无损压缩可以还原出原始数据，但压缩比较低；有损压缩可以达到更高的压缩比，但会丢失一定的信息。
五、解码解码是将数字信号转换为模拟信号的过程。
在PCM解码中，首先将二进制数转换为模拟量幅度值，然后进行重建滤波以还原出原始模拟信号。
六、应用PCM编码广泛应用于音频、视频、图像等领域。
在音频领域中，CD 音质采用16位PCM编码，采样率为44.1kHz；在视频领域中，DVD 影片采用MPEG-2编码格式，并使用PCM声音轨道。
七、总结PCM编码原理是将模拟信号采样、量化和编码为数字信号，并进行压缩和解码以便在数字系统中传输、存储和处理。
采样定理规定，在进行采样时，采样频率必须大于等于被采样信号最高频率的两倍才能保证重建出原始信号。
PCM编码广泛应用于音频、视频、图像等领域。
PCM，PCM链路，2M线，E1线的区别
PCM，PCM链路，2M线，E1线的区别通信中，常常会提及到PCM、PCM链路、2M线、E1线，下⾯分别解释下这些术语。
PCM的意思就是脉冲编码调制，现在的数字传输系统都是采⽤PCM体制。
PCM设备是利⽤2M线路传输的，所以PCM链路也可以理解为是2M线。
E1就是采⽤PCM技术的，具体说是PCM30/32，总共32个时隙。
除了0和16时隙⽤于传输其它数据外，1-15和17-31路时隙均可以传输话⾳或其它有效数据，每路速率为64K，所以⼀条E1就是2048kbps，即2M。
PCM线可以称为同轴电缆、双绞线或为2M线。
2M线可以是电信上租⽤的，也可以是光端机上输出的。
2M线：在通信⾏业通常将SYV类射频同轴电缆叫做2M线。
欧洲的30路脉码调制PCM简称，速率是2.048Mbit/s 。
中国采⽤的是欧洲的E1标准。
E1的⼀个时分复⽤帧（其长度T=125us）共划分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0~CH31。
其中时隙CH0⽤作帧同步⽤，时隙CH16⽤来传送信令，剩下CH1~CH15和CH17~CH31 共30个时隙⽤作30个话路。
每个时隙传送8bit，因此共⽤256bit。
每秒传送8000个帧，因此PCM⼀次群E1的数据率就是 2.048Mbit/s。
1、⼀条是2.048M的链路，⽤PCM编码。
2、⼀个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，⼀个时隙为8个bit。
3、每秒有8k个E1的帧通过接⼝，即8K*256=2048kbps。
4、每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即⼀条E1中含有32个64K。
总结：E1(电信标准)：采⽤同步时分复⽤技术将30个语⾳信道和2个控制信道复合在⼀条2.048Mbit/s的⾼速信道上。
E1线≈2M线≈PCM线，都是⽀持欧洲的30路脉冲编码调制PCM，线路速率是2.048Mbit/s的同轴电缆。
PCM设备是利⽤2M线路传输的，所以PCM链路也可以理解为是2M线。
PCM通信设备基本原理
在视频传输应用场景中，PCM通信设备可以实现视频信号的同步传输，支持多人视频 会议的开展。
06 PCM通信设备发展趋势 与挑战
PCM通信设备发展趋势
5G/6G通信技术融合
物联网与智能家居的普及
随着5G/6G通信技术的快速发展， PCM通信设备将进一步融合5G/6G技 术，提升数据传输速度和稳定性。
数据传输应用场景
数据传输
PCM通信设备在数据传输应用场景中，可以将各种数据信号进行数字化处理后进行传输，如文件传输 、网络数据传输等。
远程控制
利用PCM通信设备，可以实现远程控制功能，对远程设备进行操作和管理。
视频传输应用场景
视频监控
通过PCM通信设备，可以将视频信号进行数字化处理后进行传输，实现视频监控功能。
数据安全与隐私保护
随着数据传输量的增加，PCM通信设备需要加强数据安全和隐私 保护措施，确保数据传输的安全性和可靠性。
设备兼容性问题
不同品牌和型号的PCM通信设备可能存在兼容性问题，需要加强 设备间的互通性和标准化工作。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
误码率
译码过程中出现错误的概率，误码率 越低，译码质量越好。
03 PCM通信设备硬件结构
发送端硬件结构
模拟信号输入电路
将模拟信号转换为适合传输的 信号，通常包括放大、滤波和
调制等环节。
数字编码器
将模拟信号转换为数字信号， 以便于传输和处理。
信道编码器
对数字信号进行编码，增加信 号的抗干扰能力。
调制器
PCM通信系统组成
发送端
包括模拟信号输入、采样器、量 化和编码器等部分，用于将模拟 信号转换为数字信号。
PCM原理及应用
PCM原理及应用PCM（Pulse Code Modulation）脉冲编码调制是一种模拟信号数字化的技术，其原理是将连续的模拟信号离散化为脉冲序列，再将脉冲序列编码为二进制码。
PCM广泛应用于通信、音频编码和储存等领域。
PCM的原理是通过两个步骤来实现信号的离散化和编码。
首先，对模拟信号进行采样，将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行抽样，抽样频率越高，采样精度越高，得到的离散信号越接近原始模拟信号。
然后，将每个采样量化为离散的数值，量化的级别决定了PCM的分辨率。
量化过程通常采用均匀量化，即将连续的信号值映射到一定数量的离散级别中，通过数字编码表示。
PCM的应用非常广泛，以下介绍几个主要领域的应用：1.通信：PCM是现代通信系统中常用的调制和解调技术，可以将模拟信号转化为数字信号进行传输。
PCM通过将语音信号转换为数字信号，可以实现高质量的语音通信，而且可以方便地进行数字信号处理和编码，提高通信效率和质量。
2.音频编码：PCM是音频编码的基础技术。
在音频编码中，采样率和位深度决定了音频的质量和所占用的存储空间。
PCM可以将音频信号以高质量的方式进行编码和解码，保留原始音频信号的细节，广泛应用于CD、DVD、MP3等音频格式的编码和解码中。
3.储存：PCM是数字媒体存储中最常用的编码格式之一、将模拟信号转化为数字信号后，可以方便地存储到计算机、移动存储设备或云存储中，并可以随时进行读取和处理。
PCM在图像、视频、音频等媒体文件的存储过程中广泛应用，为数字媒体的存储、传输和处理提供了基础。
4.语音识别：PCM是语音识别中信号预处理的重要步骤。
在语音识别中，需要将语音信号转化为数字信号，并通过数字信号处理和分析来识别和理解语音内容。
PCM可以将连续的语音信号转换为数字信号，方便进行语音特征提取和语音模式识别，提高语音识别的准确率。
5.视频通信：PCM在视频通信中起到了重要的作用。
将模拟视频信号转化为数字信号后，可以方便地进行压缩和传输，并可以在接收端进行解码和显示。
PCM通信设备基本原理
PCM通信设备工作原理
采样：将模拟信号转换 为数字信号
量化：将采样得到的数 字信号转换为二进制信 号
编码：将二进制信号转 换为PCM信号
传输：将PCM信号通 过信道传输
解码：接收端将PCM 信号转换为二进制信号
恢复：将二进制信号转 换为模拟信号
PCM通信设备信号处理过 程
章节副标题
采样
采样定理：采样频率必 须大于模拟信号最高频
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随着5G技术的发展高清语音与视 频传输需求将得到更好的满足
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传统的PCM通信设备无法满足高 清语音与视频传输的需求
挑战：如何实现高清语音与视频 传输的低延迟、高稳定性和高可 靠性
低延迟与高可靠性要求
5G技术的发展对低延迟通信提出了更高的要求
物联网、工业自动化等领域对高可靠性通信的需求日益增长
滤波：接收端对重建后 的模拟信号进行滤波以
消除噪声和干扰
解码：接收端将二进制 信号转换为数字信号
量化
量化过程：将模拟信号转换为 数字信号
量化方法：采用/D转换器进行 量化
量化精度：取决于/D转换器的 分辨率
量化噪声：量化过程中产生的 噪声影响信号质量
编码
采样：将模 拟信号转换 为数字信号
量化：将采 样得到送器：将模拟信号 转换为数字信号
接收器：将数字信号 转换为模拟信号
编码器：将模拟信号 转换为数字信号
解码器：将数字信号 转换为模拟信号
调制器：将数字信号 转换为模拟信号
解调器：将模拟信号 转换为数字信号
传输介质：传输数字 信号的介质如光纤、
电缆等
pcm系统原理
pcm系统原理
PCM（脉冲编码调制）系统是一种用于数字信号传输的调制技术。
其原理是将模拟信号通过一系列的采样和量化操作，将模拟信号转换为一系列的数字信号样本，然后通过调制和解调操作将数字信号传输到接收端，并重新恢复为模拟信号。
首先，PCM系统对模拟信号进行采样，即以一定的时间间隔对模拟信号进行离散采样，得到一系列模拟信号样本。
采样定理要求采样频率应大于模拟信号中最高频率的两倍，以避免采样失真。
采样操作将模拟信号离散化为一系列数字信号样本。
接下来，PCM系统对采样得到的模拟信号样本进行量化。
量化操作将离散的模拟信号样本映射到一组有限的数字值上。
通常情况下，采用均匀量化的方法，将模拟信号样本映射到一个固定的数字范围内。
量化结果越精细，表示模拟信号的数字值越多，但同时也会增加数据传输的带宽需求。
然后，PCM系统对量化后的数字信号样本进行编码。
编码操作将每个数字信号样本映射为一系列二进制码字，以便在传输中进行传输。
具体的编码方法有很多种，常见的编码方式包括脉冲码调制（PCM）、Δ调制（DM）和自适应编码（ADPCM）等。
在信号传输的过程中，PCM系统采用一定的调制技术将编码后的数字信号样本转换为模拟信号，并进行传输。
接收端通过解调操作将接收到的模拟信号转换为数字信号样本，并进行解码操作，恢复原始的模拟信号。
总结来说，PCM系统通过采样、量化、编码和调制等操作，
将模拟信号转换为数字信号，并进行传输；接收端则通过解调和解码操作将接收到的数字信号重新恢复为模拟信号。
这种数字信号传输的方式能够有效地提高信号传输的质量和传输距离。
数字基带传输系统的基本原理
数字基带传输系统的基本原理数字基带传输系统是一种用于将数字信号传输的通信系统。
其基本原理是将数字信号转换成模拟信号进行传输，然后再将模拟信号转换回数字信号进行接收和处理。
下面将详细介绍数字基带传输系统的基本原理。
1. 数字信号转换成模拟信号在数字基带传输系统中，首先需要将数字信号转换成模拟信号。
这一过程称为调制。
常见的调制方式有脉冲编码调制（PCM）和正交振幅调制（QAM）等。
在PCM中，将数字信号进行采样和量化，得到一系列的数字样本。
然后，通过调制器将这些样本转换成模拟信号。
调制器可以采用脉冲位置调制（PPM）、脉冲振幅调制（PAM）或脉冲宽度调制（PWM）等方式。
在QAM中，将数字信号分为实部和虚部两个部分。
然后，通过正交调制器将实部和虚部转换成模拟信号。
正交调制器可以采用二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK）或八进制相移键控（8PSK）等方式。
2. 模拟信号传输在数字基带传输系统中，模拟信号通过传输介质进行传输。
传输介质可以是导线、光纤或无线信道等。
不同的传输介质对信号的传输距离、带宽和噪声等有不同的影响。
在传输过程中，模拟信号可能会受到干扰和衰减。
干扰包括信号间的相互干扰和外部信号的干扰，如串扰、电磁干扰等。
衰减则是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
为了克服干扰和衰减，数字基带传输系统通常会采用调制解调器、增益控制器和等化器等设备。
调制解调器可以将模拟信号转换成数字信号和数字信号转换成模拟信号。
增益控制器可以调整信号的幅度，以适应不同的传输距离和传输介质。
等化器可以校正信号的失真，提高信号的质量。
3. 模拟信号转换成数字信号在数字基带传输系统中，接收端需要将模拟信号转换成数字信号进行处理。
这一过程称为解调。
解调的方式与调制的方式相对应。
在PCM中，使用解调器将模拟信号转换成一系列的数字样本。
解调器可以采用脉冲位置解调（PPM）、脉冲振幅解调（PAM）或脉冲宽度解调（PWM）等方式。
PCM-在电力通信系统中的应用
PCM-在电力通信系统中的应用什么是PCMPCM是脉冲编码调制（Pulse Code Modulation）的简称。
PCM是一种采用模拟信号的数字编码技术，它广泛应用于通信领域和电力系统中。
PCM的原理PCM可以将模拟信号转换成数字信号，从而保证信号的可靠传输。
PCM的原理可以简单概述为：首先将模拟信号进行采样，然后对采样到的信号进行量化。
通过量化将连续的模拟信号转换成离散的数字信号，再通过编码将数字信号表示成一个字节流。
最后，再通过解码将数字信号恢复成模拟信号。
PCM在电力通信系统中的应用在电力通信系统中，PCM技术被广泛应用于数字通信和保护通信中。
具体包括以下方面。
数字通信在数字通信中，PCM技术可以将模拟信号转换成数字信号，提高通信质量和可靠性。
在数字通信中，光模块和数字电路等设备都可以使用PCM技术，使得信号的传输更快捷、可靠。
保护通信保护通信是电力系统中非常重要的通信方式。
通常情况下，保护通信的需求是因为在电力系统中，如果发生故障，则电网必须在最短时间内停电，以保护设备和人员的安全。
在保护通信中，PCM技术可以将保护信号转换成数字信号，以确保信号的可靠传输。
此外，采用PCM技术的数字通信和保护通信还可以对抗电磁干扰和外部噪声等干扰因素，提高电力系统的抗干扰性和可靠性。
整站监测整站监测是电力系统中另一重要应用场景。
通过对电力系统各个站点的电压、电流、温度等参数进行实时监测和分析，可以及时发现并解决故障，保证电力系统的稳定运行。
使用PCM技术可以将整站监测的信号进行数字化处理，实时上传到电力调度中心进行分析和监测。
PCM技术具有实时性强和精度高的优点，在整站监测中的应用广泛。
PCM技术具有数字化处理信号和保证信号可靠传输的优点，因此在电力通信系统中应用广泛。
具体应用方面包括数字通信、保护通信和整站监测等。
需要注意的是，在应用过程中需要做好参数设置和调试工作，确保PCM技术的性能优良和应用效果良好。
实验二 模拟和数字信号光纤传输系统实验
三、实验仪器
1.光纤通信实验系统 1 台。 2.示波器 1 台。 3.光纤跳线 2 根。 4.电话 2 部
四、实验原理
1.模拟信号光纤传输系统 本实验中将模拟信号源输出的正弦波、三角波、方波信号通过光纤进行传输。模拟信号源的电路图如 下：
图中 P400 是输入的方波信号， 输入的方波信号有两种频率可选 1k、 2k。 P401 是三角波的输出端， P410 是正弦波的输出端。 模拟信号也可以通过 PCM 编码后变成数字信号。然后，再送入光发射模块数字信号端进行传输。接 收到信号后再送入 PCM 译码模块，得到模拟信号。这种传输方法将在后面的实验中进行。 2.电话语音光纤传输系统 本实验系统的电话系统采用了热线电话的模式，热线电话的工作模式：其中任意一路摘机后（假定是 甲路） ，另一路将振铃（假定是乙路）而电话甲将送回铃音。当乙路摘机后，双方进入通话状态。当其中
模拟信号源模块正弦波输出p410p500pcm编译码模块一pcm编码输入模拟信号源模块正弦波输出p410p512pcm编译码模块二pcm编码输入pcm编译码模块一pcm编码输出p503p643pcm编码复用解复用模块复用输入一pcm编译码模块二pcm编码输出p507p642pcm编码复用解复用模块复用输入二pcm编码复用解复用模块复用输出p641p2001550nm光发模块数字光发数据输入1550nm光收模块数字信号输出p206p640pcm编码复用解复用模块解复用输入pcm编码复用解复用模块解复用输出一p639p509pcm编译码模块二译码输入pcm编码复用解复用模块解复用输出二p638p506pcm编译码模块一译码输入pcm编码复用解复用模块位时钟输出p644p505pcm编译码模块一pcm译码位时钟pcm编码复用解复用模块位时钟输出p644p510pcm编译码模块二pcm译码位时钟pcm编码复用解复用模块帧同步信号输出p637p504pcm编译码模块一译码帧同步信号pcm编码复用解复用模块帧同步信号输出p637p511pcm编译码模块二译码帧同步信号pcm编译码模块一pcm译码输出p501p515电话甲音频输入pcm编译码模块二pcm译码输出p513p517电话乙音频输入5
2023通信中级传输与接入(有线)实务知识点大汇总
2023通信中级传输与接入（有线）实务知识点大汇总2023通信中级传输与接入（有线）实务知识点大汇总在通信领域中，传输与接入是一个至关重要的环节。
它负责将信息从发送端传输到接收端，并实现用户与网络之间的连接。
2023年的通信中级考试中，传输与接入（有线）的实务知识点将是一个重要的考察内容。
本文将对这些知识点进行深入探讨，帮助读者全面理解与掌握相关内容。
一、传输与接入的基本概念1. 传输与接入的定义与作用传输与接入是通信领域中的重要环节，它涉及到信息的传输、接收和连接等一系列过程。
传输是指将信息从一个位置或设备传送到另一个位置或设备的过程。
而接入是指用户与网络之间建立连接和获取网络资源的过程。
在通信中，传输与接入起到桥梁的作用。
它将信息从发送端传输到接收端，实现不同设备之间的连接和数据传输。
传输与接入技术的发展使得人们可以更加快速、可靠地进行通信和数据传输。
2. 传输与接入的分类与类型根据传输介质的不同，传输与接入可以分为有线传输与接入和无线传输与接入两种类型。
有线传输与接入通常使用电缆、光纤等物理媒介进行数据传输，而无线传输与接入则通过无线电波进行传输。
有线传输与接入包括以太网、数字传输系统、电信传输系统等。
以太网是一种常见的有线传输与接入技术，它通过电缆传输数据，并且具备高速、稳定的特点。
数字传输系统则利用数字信号进行数据传输，具备抗干扰能力强、传输质量高的特点。
电信传输系统则主要用于固定通信方式等传输需求。
二、传输与接入的技术知识点1. 以太网技术以太网是一种常用的有线传输与接入技术，它使用以太网交换机和电缆进行数据传输。
以太网支持多种速率，例如10Mbps、100Mbps、1Gbps等。
在以太网中，常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。
在以太网技术中，有许多重要的概念和协议。
MAC位置区域是用于标识网络设备的硬件位置区域。
帧是数据在以太网中的传输单位，它由起始帧定界符、目的MAC位置区域、源MAC位置区域、类型/长度、数据和校验和等组成。
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《计算机网络与应用》
第3单元数据通信基础3.6 数字传输系（PCM 体制）
主讲人：杜煜
duyu@ 模拟数据的编码
⏹PCM 技术的典型应用是语音数字化。
在发送端通过PCM 编码器将语
音数据变换为数字化的语音信号，通过通信信道传送到接收方，接收方再通过PCM 解码器还原成模拟语音信号。
⏹数字化语音数据传输速率高、失真小，可以存储在计算机中，进行必
要的处理。
因此在网络与通信的发展中语音数字化成为重要的部分。
《计算机网络与应用》杜煜No.2
PCM 编码的典型应用
模拟信号
传输数字信号
模拟信号
模拟信号模拟信号
程控
交换机
公用电话交换网
模拟
电话机
计算机Modem
模拟电话机
模拟
电话机Modem
计算机
PCM编码
模拟信号数字信号
《计算机网络与应用》杜煜No.3 PCM的工作原理
⏹脉冲编码调制包括三部分：采样、量化和编码。
采样
◆每隔一定的时间间隔，采集模拟信号的瞬时电平值做为样本，表示模拟数据在某一区间随时间变化
的值。
量化
◆量化是将取样样本幅度按量化级决定取值的过程。
◆量化级可以分为8级、16级，或者更多的量化级，这取决于系统的精确度要求。
编码
◆编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级。
⏹PCM用于数字化语音系统，将声音分为128个量化级，采用7位二进制编码表示，再使用1个比特进行差错控制，采样速率8000次／秒，因此，一路话音的数据传输速率为8×8000 bps＝64kbps。
《计算机网络与应用》杜煜No.4
PCM的工作过程
采样量化编码幅度
幅度
..011010001010010110001010011...
模拟数据
数字信号
量化级
+127
-127
121.5
124.4
125.2
124.6
123.2
122
124
125
125
123
样本幅度值
量化取整量化值
编码
采样
话音信号
《计算机网络与应用》杜煜No.5。