調製技術
構建PCM訊號遵循幾種調製技術。這些技術,例如取樣、量化和壓擴,有助於建立有效的PCM訊號,可以精確地再現原始訊號。
量化
模擬訊號的數字化涉及對近似等於模擬值的值進行四捨五入。取樣方法選擇模擬訊號上的幾個點,然後連線這些點以將值四捨五入到接近穩定的值。此過程稱為量化。
模擬訊號的量化是透過使用多個量化級別對訊號進行離散化來完成的。量化是用有限的電平表示取樣幅度值,這意味著將連續幅度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,紅線表示量化訊號。
取樣和量化都會導致資訊丟失。量化器輸出的質量取決於所使用的量化級別數。量化輸出的離散幅度稱為表示電平或重建電平。兩個相鄰表示電平之間的間距稱為量子或步長。
PCM中的壓擴
術語壓擴是壓縮和擴展的組合,這意味著它同時執行兩者。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。
有兩種壓擴技術。
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,沒有壓縮。
A律在原點具有中升特性。因此,它包含一個非零值。
A律壓擴用於PCM電話系統。
A律在世界許多地區使用。
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,沒有壓縮。
µ律在原點具有中點特性。因此,它包含一個零值。
µ律壓擴用於語音和音樂訊號。
µ律在美國和日本使用。
差分脈衝編碼調製 (DPCM)
當使用PCM技術編碼時,高度相關的樣本會留下冗餘資訊。為了處理這些冗餘資訊並獲得更好的輸出,明智的做法是從其之前的輸出中假設預測取樣值,並將它們與量化值彙總。
此過程稱為差分脈衝編碼調製 (DPCM)技術。
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