數字通訊 - 量化
模擬訊號的數字化涉及到對近似等於模擬值的數值進行四捨五入。取樣方法選擇模擬訊號上的幾個點，然後將這些點連線起來，將值四捨五入到一個接近穩定的值。這樣的過程稱為量化。
量化模擬訊號
模數轉換器執行此類功能，以根據給定的模擬訊號建立一系列數字值。下圖表示一個模擬訊號。為了將此訊號轉換為數字訊號，必須對其進行取樣和量化。
模擬訊號的量化是透過用多個量化級別離散化訊號來完成的。量化是用一組有限的電平表示取樣值的幅度，這意味著將連續幅度的樣本轉換為離散時間訊號。
下圖顯示了模擬訊號如何被量化。藍線表示模擬訊號，棕色線表示量化訊號。
取樣和量化都會導致資訊丟失。量化器輸出的質量取決於使用的量化級數。量化輸出的離散幅度稱為表示級或重建級。兩個相鄰表示級之間的間距稱為量子或步長。
下圖顯示了得到的量化訊號，它是給定模擬訊號的數字形式。
根據其形狀，這也稱為階梯波形。
量化型別
量化有兩種型別：均勻量化和非均勻量化。
量化級別均勻分佈的量化型別稱為均勻量化。量化級別不相等且它們之間關係大多為對數的量化型別稱為非均勻量化。
均勻量化有兩種型別。它們是中升型和中踏型。下圖表示兩種型別的均勻量化。
圖 1 顯示了中升型，圖 2 顯示了中踏型均勻量化。
中升型之所以這樣稱呼，是因為原點位於階梯狀圖形上升部分的中間。此型別的量化級別為偶數。
中踏型之所以這樣稱呼，是因為原點位於階梯狀圖形踏板的中間。此型別的量化級別為奇數。
中升型和中踏型均勻量化器都關於原點對稱。
量化誤差
對於任何系統，在其執行過程中，其輸入和輸出的值之間總存在差異。系統的處理會導致誤差，該誤差是這些值的差值。
輸入值與其量化值之間的差異稱為量化誤差。量化器是一個執行量化（對值進行四捨五入）的對數函式。模數轉換器 (ADC) 充當量化器。
下圖說明了量化誤差的一個示例，指示原始訊號和量化訊號之間的差異。
量化噪聲
這是一種量化誤差，通常發生在模擬音訊訊號中，將其量化為數字訊號時。例如，在音樂中，訊號持續不斷地變化，誤差中沒有規律性。此類錯誤會產生稱為量化噪聲的寬頻噪聲。
PCM 中的壓擴
壓擴一詞是壓縮和擴充套件的組合，這意味著它同時執行這兩者。這是一種用於 PCM 的非線性技術，它在發射機處壓縮資料，並在接收機處擴充套件相同的資料。使用此技術可以減少噪聲和串擾的影響。
壓擴技術有兩種型別。它們是：
A律壓擴技術
在A = 1時實現均勻量化，其中特性曲線是線性的，並且沒有進行壓縮。
A律在原點處具有中升型。因此，它包含一個非零值。
A律壓擴用於 PCM 電話系統。
μ律壓擴技術
在μ = 0時實現均勻量化，其中特性曲線是線性的，並且沒有進行壓縮。
μ律在原點處具有中踏型。因此，它包含一個零值。
μ律壓擴用於語音和音樂訊號。
μ律用於北美和日本。