(一 )
概
述
1．传输连续消息的数字通信
基本类型
??
?
? )(
)(
增量调制
脉码调制
M
P CM
脉码调制是在 PAM,PDM,PPM基础上发展起来的
2,PCM的调制过程 抽样 ——量化 ——编码
编码,
把量化后的电平值 ——变成二进制码组
（属于信源编码和差错控制码（信号处理）不同）
主要的码组,
自然二进制码组 NBC
折叠二进制码组 FBC
格雷二进制码组 RBC
PCM中使用折叠码
(二 )
二
进
制
码
组
（ 1） NBC,
即十进制对应的二进制数据
（ 2） FBC,
相当于计算机中的符号幅度码
左边第 1位表示正负号，第二位开始表示幅度
用 1表示, 正,, 0表示, 负, ——和计算机相反
（ 3） RBC,
任何相邻码组，只有一位变化
折叠码除符号位外，关于 0轴对称
FBC的优点,
失真误差功率最小，所以 PCM使用 FBC
(三 )
P
C
M
调
制
原
理
模拟 ——抽样 ——量化 ——编码 ——PCM
抽样 量化 编码 信道
译码LPF
干扰
A/D
m(t)
m'(t)
(四 )
P
C
M
编
码
1．概述
PCM编码分为,
线性 PCM和对数 PCM
（ 1）线性 PCM可以直接进行二进制计算，通信终端要
进行数字信号处理必须使用线性 PCM
（ 2）对数 PCM是通信系统的标准接口
2．线性 PCM——均匀量化后直接编成折叠码
设量化间隔为 2单位，对 12bit的均匀量化器
（去处符号位）
可以表示的最大电平为
4 0 9 622 0 4 82 11 ?????V
112 为量化间隔数
3.
非
线
性
编
码
CCITT标准 PCM编码规则
——对数 PCM
（ 1）码位安排
8位码安排,
? ?? ??? ??? ?? ??
电平码段落码极性码
87654321 MMMMMMMM
（ 1） M1极性码,
, 1”为正,,0”为负
（ 2） M2~M4段落码,
表示在折线的哪一段（共 8段）
A律中,000,001共同表示第 1折线
M2~M4实际表示了 8个段落的起始电平
（ 3） M5~M8电平码,
表示任一段落内的 16个量化电平值（每段内
的电平是等分的）
例
量化间隔最小为 1单位，可表示多少电平状态
均匀量化后，只能表示 单位电平2 5 62 8 ?
A律压缩后：编码表如下（最小 1单位间隔）,
量化间隔,
每一折线是前一折线量化间隔的 2倍
段落 1 2 3 4 5 6 7 8
折线
段
段落
码
段内
级数
起始
电平
量化
间隔
1 1 2 3 4 5 6 7
000 001 010 011 100 101 110 111
16 16 16 16 16 16 16 16
△ =1 1 2 4 8 16 32 64
0 16 =0+16*1 32= 16+16*1 64= 32+16*2 128= 64+16*4 256= 128+16*8 512=256+16*16 1024=512 +16*32
所以：其最大电平为 1024+64*16=2048单位电平
起始电平的计算 =前一段的起始电平 +16*前一段的 量化间隔
（ 2）
逐
次
比
较
编
码
器
——对数 PCM的编码
例：求 1250在最小量化间隔为 1和 2单位的编码（ A律）
1）△ =1时，极性码 =1
1250在第 8段（第 7折线）,
段落码 111
电平码,
1250-1024=216； 216=3*64+24,
所以取电平码 0011
1250的对数 PCM为 11110011（△ =1）
2）△ =2
编码表
段落 1 2 3 4 5 6 7 8
折线
段
段落
码
段内
级数
起始
电平
量化
间隔
1 1 2 3 4 5 6 7
000 001 010 011 100 101 110 111
16 16 16 16 16 16 16 16
△ =2 2 4 8 16 32 64 128
0 32 64 128 256 512 1024 2048
最大电平为 2048+16*128=4096
1250的极性码 =1
段落码 =110（第 6折线，第 7段）
电平码（段内码） =0011
所以 1250的对数 PCM为 11100011（△ =2）
逐
次
比
较
器
编
码
整流 保持
电路 7次
比较器
比较电平
形成
7 / 1 1 变换
双极性P A M
x
M 1 极性码
|x| |Ix| 后7 位码
Iw
例,-1150的编码，△ =2
1）极性码：整流 M1=“0”,|Ix|=1150
2）段落码产生,
使用二分法比较
第 1次比较,
Iw1=256，（第 4折线，第 5段,1~8的中点 =1+8/2）
|Ix|>Iw1→ M2=1
第 2次比较,
Iw2=1024（第 6折线，第 7段,5~8段的中点 =5+（ 8-5） /2）
|Ix|>Iw2→ M3=1
第 3次比较,
Iw3=2048（第 7折线，第 8段,7~8段的中点 =7+（ 8-7） /2）
|Ix|<Iw3→ M4=0
所以，段落码为 110
3）段内码（电平码）的产生：二分法
第 4次比较,
Iw4=段起始电平 +△ *16/2=1024+64*8=1536
|Ix|<Iw4→ M5=0（表示在 16份中的前 8份）
第 5次比较,
Iw5=1024+64*8/2=1280
|Ix|<Iw5→ M6=0
第 6次比较,
Iw6=1024+64*4/2=1152
|Ix|<Iw6→ M7=0
第 7次比较,
Iw7=1024+64*2/2=1088
|Ix|>Iw7→ M8=1
所以：段内码 =0001
综合,-1150的编码为 01100001
（ 3）
非
线
性
PC
M
译
码
——电阻网络型译码器 记忆电路 7/11
变换电路
寄存
读出
存入 读出
恒流源
极性控制
+
-
PCM
01100001译码
=极性码（段落电平 +段落量化间隔 *段内码）
=-（ 1024+1*64） =-1088
4．
PC
M
的
量
化
误
差
例,
13折线 A律编码，最小量化级为 1,
1、求 +635的编码和量化误差
+635位于 7段（ 110）,
635-512=123,
△ =32,
所以需要 3× 32=96个单位（ 0011）,
误差为 123-96=27；
编码为 11100011；
2,求 -95的编码和量化误差
-95编码为 010110111；
误差为,3单位
5．
对
数
码
和
线
性
码
的
转
换
（ A律）
当△ =2时,
3单位的对数 PCM为 0000001（ 1单位误差）
例,0000001（ 0段，端内码为 1）
——〉 00000000011
五、
PCM
的
抗
噪
声
性
能
PCM输出的平均信噪功率比为,
eo
o
N
o
o
e
N
e
N
o
o
PN
S
N
S
PN
PN
S
4
1
2
)(
241
2
2
2
2
?
?
?
?
小信噪比：
大信噪比条件：
为误码率，编码长度为一个码组的码元个数
，