第三讲(脉冲编码调制)
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脉冲编码调制* 脉码调制(Pulse Code Modulation)。
是一种对模拟信号数字化的取样技术,将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式,特别是对于音频信号。
PCM 对信号每秒钟取样8000 次;每次取样为8 个位,总共64 kbps。
取样等级的编码有二种标准。
北美洲及日本使用Mu-Law 标准,而其它大多数国家使用A-Law 标准。
* PCM主要经过3个过程:抽样、量化和编码。
抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽样信号,量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号,编码过程将量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。
相关概念:所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
所谓量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
脉冲编码调制(PCM,Pulse Code Modulation)。
)Claude E. Shannon于1948年发表的“通信的数学理论”奠定了现代通信的基础。
同年贝尔实验室的工程人员开发了PCM技术,虽然在当时是革命性的,但今天脉冲编码调制被视为是一种非常单纯的无损耗编码格式,音频在固定间隔内进行采集并量化为频带值,其它采用这种编码方法的应用包括电话和CD。
PCM主要有三种方式:标准PCM、差分脉冲编码调制(DPCM)和自适应D PCM。
在标准PCM中,频带被量化为线性步长的频带,用于存储绝对量值。
在DPCM中存储的是前后电流值之差,因而存储量减少了约25%。
自适应DPCM改变了DPCM的量化步长,在给定的信造比(SNR)下可压缩更多的信息。
希望我的回答对你有用biwaywbdk2009-08-18 23:02:50FANUC数控系统的操作及有关功能(北京发那科机电有限公司王玉琪)发那科有多种数控系统,但其操作方法基本相同。
简述脉冲编码调制技术摘要:一、脉冲编码调制技术简介二、脉冲编码调制的基本原理1.采样2.量化3.编码三、脉冲编码调制的应用领域四、脉冲编码调制的优缺点五、发展趋势与展望正文:脉冲编码调制技术是一种将模拟信号转换为数字信号的调制技术。
其主要过程包括采样、量化和编码三个步骤。
一、脉冲编码调制的基本原理1.采样:采样是脉冲编码调制的第一个步骤。
在采样过程中,根据一定的采样频率,将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
采样频率越高,数字信号的分辨率越高,但同时也意味着更高的传输带宽需求。
2.量化:量化是将采样后的数字信号映射到离散的数值集合中。
量化的过程通常采用均匀量化或非均匀量化两种方法。
均匀量化是将采样值映射到固定长度的整数,而非均匀量化则根据采样值的大小,映射到不同长度的整数。
量化过程中,量化噪声不可避免地引入到数字信号中。
3.编码:量化后的数字信号需要进行编码,以便于传输和存储。
常用的编码方法有努塞尔编码、韦弗编码等。
编码后的数据可以进一步采用信道编码和交织技术,提高传输过程中的抗干扰能力。
二、脉冲编码调制的应用领域脉冲编码调制技术在我国数字通信、数据传输、音频视频处理等领域具有广泛的应用。
例如,在电话通信中,采用PCM技术将语音信号数字化,提高通信质量;在数字电视、高清视频领域,PCM技术用于音频和视频信号的处理,实现高品质的音视频传输。
三、脉冲编码调制的优缺点优点:1.数字信号具有更好的抗干扰能力,有利于信号传输和存储。
2.易于实现信号的加密和压缩,提高信息安全性。
3.便于实现多路信号的复用,提高通信系统的利用率。
缺点:1.量化噪声引入,可能导致信号质量下降。
2.传输带宽需求较高,对信道条件要求较严格。
四、发展趋势与展望随着信息技术的不断发展,脉冲编码调制技术也在不断演进。
未来的发展趋势包括:1.高精度、高速率的采样和量化技术,以满足更高清晰度、更高质量的视频和音频处理需求。
2.更高效的编码和压缩算法,降低传输带宽需求,提高数据传输效率。
脉冲编码调制科技名词定义中文名称:脉冲编码调制英文名称:pulse-code modulation;PCM定义:对信号进行抽样和量化时,将所得的量化值序列进行编码,变换为数字信号的调制过程。
所属学科:通信科技(一级学科);通信原理与基本技术(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片脉冲编码调制(PulseCodeModulation),简称PCM。
是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。
PCM的优点就是音质好,缺点就是体积大。
PCM可以提供用户从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。
PCM有两个标准(表现形式):E1和T1。
目录简介历史原理编码标准简介历史原理编码标准展开编辑本段简介脉冲编码调制 (Pulse Code Modulation)是一种对模拟信号数字化的取样技术,将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式,特别是对于音频信号。
PCM 对信号每秒钟取样 8000 次;每次取样为 8 个位,总共 64脉冲编码调制kbps。
取样等级的编码有二种标准。
北美洲及日本使用 Mu-Law 标准,而其它大多数国家使用 A-Law 标准。
脉冲编码调制主要经过3个过程:抽样、量化和编码。
抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽样信号,量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号,编码过程将量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。
所谓量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
编辑本段历史Claude E. Shannon于1948年发表的“通信的数学理论”奠定了现代通信的基础。
同年贝尔实验室的工程人员开发了PCM技术,虽然在当时是革命性的,但今天脉冲编码调制被视为是一种非常单纯的无损耗编码脉冲编码调制格式,音频在固定间隔内进行采集并量化为频带值,其它采用这种编码方法的应用包括电话和CD。
实验报告学院:计信学院专业:网络工程班级:091 姓名学号实验组实验时间2012-5-24 指导教师成绩实验项目名称实验三脉冲编码调制与解调实验(PCM)实验目的1、掌握抽样信号的量化原理。
2、掌握脉冲编码调制的基本原理。
3、了解PCM系统中噪声的影响。
实验原理PCM原理框图如下图9-1所示。
信号源抽样保持模拟信号时钟信号量化编码PCM编码译码PCM编码时钟信号LPF模拟信号编码部分译码部分图9-1 PCM原理框图上图中,信号源模块提供音频范围内模拟信号及时钟信号,包括工作时钟2048K、位同步时钟64K、帧同步时钟8K,送模拟信号数字化模块,经抽样保持、量化、编码过程,产生64K码速率的PCM编码信号。
译码部分同样将PCM编码与各时钟信号送入,经译码、低通滤波器,还原出模拟信号。
实验仪器1.信号源模块2.模拟信号数字化模块3.20M双踪示波器4.带话筒立体机耳机实验步骤1、将模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。
2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下两个模块中的电源开关,对应的发光二极管灯亮,两个模块均开始工作。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线)3、PCM编码(1)信号源模块“2K正弦基波”幅度调节至3V左右。
(2)实验连线如下:信号源模块模拟信号数字化模块(模块左下方PCM编解码)2K正弦基波—————S-IN2048K———————2048K-IN64 K————————CLK-IN8K————————FRAM-IN(3)以“FRAM-IN”信号为内触发源,示波器双踪观测“FRAM-IN”、“PCM-OUT”测试点波形,PCM编码能够稳定观测,且每四帧编码为一个周期。
说明:帧信号对应的4位PCM编码的第一位码,是上一帧8位PCM编码的第8位,可能出现半位为0,半位为1的情况,这是由使用的PCM编译码芯片的工作时序决定。
简述脉冲编码调制技术-回复脉冲编码调制(PCM)是一种用于数字通信系统中的传输技术,它将模拟信号转换为数字信号,并通过对数字信号进行编码和调制来进行传输和解调。
PCM技术被广泛应用于语音通信、数据通信、音频和视频传输等领域。
下面将详细介绍脉冲编码调制技术的原理、应用和优势。
一、脉冲编码调制的原理脉冲编码调制技术基于采样定理,即根据奈奎斯特定理,采样频率应为模拟信号的最高频率的两倍。
PCM技术首先对模拟信号进行采样,将模拟信号离散化为一系列的采样值。
然后,通过量化将采样值映射到离散的数字量级,并编码成二进制码字。
最后,通过调制将二进制码字转换为相应的数字信号进行传输。
在脉冲编码调制技术中,主要有以下几个步骤:1. 采样:将连续的模拟信号在一定的时间段内进行离散采样,得到一系列的采样值。
2. 量化:将采样值映射到离散的量化级别上。
量化级别的数量取决于所使用的量化器的分辨率。
3. 编码:将量化后的采样值转换为二进制码字。
编码可以使用不同的编码方案,如自然二进制编码、格雷码等。
4. 调制:将二进制码字转换为对应的数字信号进行传输。
常用的调制方式包括脉冲幅度调制(PAM)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲宽度调制(PWM)等。
脉冲编码调制技术的原理主要包括采样、量化、编码和调制四个步骤。
这些步骤的顺序和参数设置对脉冲编码调制的性能和传输质量起着重要作用。
二、脉冲编码调制的应用脉冲编码调制技术被广泛应用于数字通信系统中,特别是语音和视频通信方面。
下面将介绍一些常见的应用领域。
1. 语音通信:PCM技术是传统电话系统中的基本技术,它将模拟语音信号转换为数字信号进行传输。
通过脉冲编码调制,语音信号可以被准确地表示和传输,从而保证通信质量。
2. 数据通信:在计算机网络和数据通信中,PCM技术通常用于将数据转换为数字信号进行传输。
例如,常见的以太网和无线网络以及串行通信协议等都使用脉冲编码调制技术进行数据传输。
3. 音频和视频传输:脉冲编码调制技术也被广泛应用于音频和视频传输领域。