定义:一种技术模拟信号被转换成数字形式通过数字网络进行信号传输被称为脉冲编码调制。简称为脉码调制．
PCM系统基本上也被称为信号编码器波形编码者．PCM允许将连续时间信息信号表示为二进制编码脉冲序列。二进制形式只允许两种可能状态，即，0和1．
PCM涉及的主要步骤是采样、量化和编码这将在接下来的章节中详细讨论。
PCM的基本知识
在脉冲编码调制时，先对模拟报文信号进行采样，然后将采样的幅值近似为最接近的量化电平集。这允许以离散的方式表示时间和振幅。从而产生离散信号。
然后将这个离散信号转换成二进制形式，用于信号的传输。
这里需要注意的是，在PCM技术中，信号以编码格式传输，必须在接收端进行解码，以获得原始信息信号。
脉冲码调制框图
下图显示了PCM系统的框图
它主要由发射机、传输路径和接收机组成。发射机对信号进行采样、量化和编码。传输路径包括再生接收器，从不希望的噪声影响中恢复信号。
最后，接收部分，在接收端信号再生后对编码信号进行解码。现在让我们详细了解每个部分的工作:
PCM发射机
下图是一个实用的PCM发射机的详细图
- 通滤波器:这里，连续时间形式的消息信号允许通过低通滤波器(LPF)。该LPF的截止频率为f米消除信号的高频成分，只通过位于f以下的频率成分米．
- 取样器: LPF的输出被馈送到采样器，在采样器中模拟输入信号被定期采样。信号的采样速率是f年代．这个采样频率是如此的选择，它必须遵循采样定理，表示为:
f年代≥2 f米
采样器的输出信号为离散时间连续幅度信号，记为nT年代只不过是一个PAM信号。
- 量化器量化器是将每个样本四舍五入到最接近的离散水平的单元。采样器提供连续距离信号，因此仍然是模拟信号。量化器执行每个样本的近似，从而分配它一个特定的离散水平。
因为它基本上四舍五入的价值到一定的水平，这显示了一些变化的实际数额。因此，我们可以说，量化一个信号会给它带来一些失真或噪声。这被称为量化误差．
这个噪声因子比信道噪声要好一些，因为它是可控的。
量子器可以有两种类型，均匀和非均匀量化器．在均匀量子器中，电平之间存在均匀的间距。相对于非均匀量子器，电平之间的间距是不均匀的。在这里，我们使用了统一量化器。
对于一个信号电平低，量化误差高例如,坏的信噪比。但是,对于一个信号电平高，量化误差小提供良好的信噪比。
下图展示了模拟信号的采样和采样的进一步量化
- 编码器:编码器将量化后的信号转换成二进制码。这个装置产生一个数字编码信号，它是作为调制输出的二进制脉冲序列。
因为它是一个二进制编码器，因此产生二进制编码的序列．通过传输路径传输。
PCM系统中的传输路径
与其他系统相比，PCM系统对信道传输过程中引入的信号失真有更好的控制。PCM通过在传输路径上使用再生接收器来实现低信号失真。
在传输过程中，信道会导致信号失真。这种失真被再生器消除，以提供无失真的PCM信号。从而提高了系统的传输能力。
下图是再生中继器的框图。它基本上执行均衡和定时，然后执行决策。
当PCM信号提供给再生中继器时，开始时的均衡器电路对失真信号进行整形。同时，时序电路产生一个脉冲序列，它是输入PCM脉冲的导数。
决策装置利用这个脉冲序列对PCM脉冲进行采样。这种采样是在能够达到最大信噪比的时刻进行的。通过这种方式，决策装置产生无失真的PCM波。
PCM接收机
下图是PCM接收机的功能框图
- 蓄热器:在接收端还放置再生中继器，以获得精确的PCM发送信号。在这里，再生器的工作方式与在传输路径中使用的方式类似。它消除了通道引起的噪声并重塑脉冲。
- DAC和取样器:数模转换器利用采样器将数字信号再次转换为模拟信号。由于实际的消息信号是模拟信号，因此在接收端有必要将其再次转换为原始形式。
- 通滤波器:采样器产生模拟信号，但这不是原始的消息信号。因此，采样器的输出被馈送到具有截止频率f的LPF米．这有时被称为产生原始消息信号的重构滤波器。
为了产生原始的模拟信息信号，在发送端所做的过程在接收端稍微反向进行。下图显示了接收机实际模拟报文信号的重构。
脉冲码调制的传输带宽
传输PCM系统的带宽与每个样本的比特数有关．如果每个样本的比特数增加，带宽也会增加。为了得到一个好的近似，必须使用大量的能级，但这将导致更大的带宽需求。
让我们考虑每个量子器级别是由' n '二进制数字表示的。那么由n个二进制数字表示的能级是，
q = 2n
: q为量化器的数字电平
每个样本变为n位，因此，每个样本的比特数为' n '。
我们已经讨论过每秒的采样次数是f年代．因此，每秒钟的比特数也称为信令速率，
n = n年代
由于传输带宽是信号速率的一半，因此
我们已经讨论过，r = nf年代
因此,
但我们知道,f年代≥2 f米
故PCM系统的带宽为:
BW≥n f米
PCM的优点
- 免疫通道诱导的噪声和失真。
- 中继器可以沿发射信道使用。
- 编码器允许安全的数据传输。
- 它保证了统一的传输质量。
PCM的缺点
- 脉冲编码调制增加了传输带宽。
- 一个PCM系统比另一个系统稍微复杂一些。
因此，从上面的讨论，我们可以得出结论，PCM系统以编码格式传输数据，以确保安全传输。但是，这同时需要解码系统来再现精确的信息信号，增加了系统的复杂性。
留下一个回复