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第3章 脈沖編碼調(diào)制(PCM)

如何將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字信號(hào)呢？從第1章數(shù)字信號(hào)的定義中我們知道，首先要將模擬信號(hào)離散化，即對(duì)模擬信號(hào)按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行抽樣；然后再將無(wú)限個(gè)可能的抽樣值（不是指抽樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，而是每個(gè)抽樣點(diǎn)的可能取值）變成有限個(gè)可能取值，我們稱(chēng)之為量化；最后對(duì)量化后的抽樣值用二進(jìn)制（或多進(jìn)制）碼元進(jìn)行編碼，就可得到所需要的數(shù)字信號(hào)。所謂編碼就是用一組符號(hào)（碼組）取代或表示另外一組符號(hào)（碼組或數(shù)字）的過(guò)程。這種將模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣、量化、編碼三個(gè)處理步驟變成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換方式稱(chēng)為脈沖編碼調(diào)制(PCM,Pulse Code Modulation）。

PCM的概念最早是由法國(guó)工程師Alce Reeres于1937年提出來(lái)的。1946年第一臺(tái)PCM數(shù)字電話(huà)終端機(jī)在美國(guó)Bell實(shí)驗(yàn)室問(wèn)世。1962年后，采用晶體管的PCM終端機(jī)大量應(yīng)用于市話(huà)網(wǎng)中，使市話(huà)電纜傳輸?shù)穆窋?shù)擴(kuò)大了二三十倍。20世紀(jì)70年代后期，隨著超大規(guī)模集成電路PCM芯片的出現(xiàn)，PCM在光纖通信、數(shù)字微波通信和衛(wèi)星通信中得到了更為廣泛的應(yīng)用。