
脈衝編碼調製
調製是指根據訊息訊號的瞬時值改變載波訊號的一個或多個引數的過程。
訊息訊號是要傳輸進行通訊的訊號,載波訊號是高頻訊號,不包含資料,但用於遠距離傳輸。
有許多調製技術,根據所採用的調製型別進行分類。在所有這些技術中,使用的數字調製技術是脈衝編碼調製 (PCM)。
對訊號進行脈衝編碼調製是為了將其模擬資訊轉換為二進位制序列,即1 和0。PCM 的輸出將類似於二進位制序列。下圖顯示了關於給定正弦波的瞬時值的 PCM 輸出示例。

PCM 不是產生脈衝序列,而是產生一系列數字或位,因此此過程稱為數字。儘管每個數字都採用二進位制程式碼,但它們表示該時刻訊號樣本的近似幅度。
在脈衝編碼調製中,訊息訊號由一系列編碼脈衝表示。此訊息訊號是透過在時間和幅度上以離散形式表示訊號來實現的。
PCM 的基本要素
脈衝編碼調製器電路的發射機部分包括取樣、量化和編碼,這些操作在模數轉換器部分執行。取樣之前的低通濾波器可防止訊息訊號的混疊。
接收機部分的基本操作是受損訊號的再生、解碼和量化脈衝序列的重建。以下是 PCM 的框圖,它表示發射機和接收機部分的基本要素。

低通濾波器
此濾波器消除輸入模擬訊號中存在的高於訊息訊號最高頻率的高頻分量,以避免訊息訊號的混疊。
取樣器
這是一種技術,有助於在訊息訊號的瞬時值處收集樣本資料,以便重建原始訊號。根據取樣定理,取樣率必須大於訊息訊號最高頻率分量W的兩倍。
量化器
量化是減少過量位並限制資料的過程。當取樣輸出提供給量化器時,它會減少冗餘位並壓縮值。
編碼器
編碼器執行模擬訊號的數字化。它用二進位制程式碼指定每個量化級別。此處執行的取樣是取樣保持過程。這三個部分(LPF、取樣器和量化器)將充當模數轉換器。編碼可最大程度地減少使用的頻寬。
再生中繼器
此部分增強訊號強度。通道輸出也包含一個再生中繼器電路,以補償訊號損耗並重建訊號,以及增強其強度。
解碼器
解碼器電路對脈衝編碼波形進行解碼以再現原始訊號。該電路充當解調器。
重建濾波器
在再生電路和解碼器完成數模轉換後,採用一個低通濾波器,稱為重建濾波器,以獲取原始訊號。
因此,脈衝編碼調製器電路對給定的模擬訊號進行數字化、編碼和取樣,然後以模擬形式傳輸。整個過程以相反的模式重複,以獲得原始訊號。