数字通信-量化
模拟信号的数字化涉及对近似等于模拟值的值进行四舍五入。采样方法在模拟信号上选择几个点，然后将这些点连接起来，将值舍入到接近稳定的值。这样的过程称为量化。
量化模拟信号
模数转换器执行此类功能，根据给定的模拟信号创建一系列数字值。下图表示模拟信号。该信号要转换为数字信号，必须经过采样和量化。
模拟信号的量化是通过使用多个量化级别对信号进行离散化来完成的。量化是用一组有限的电平来表示幅度的采样值，这意味着将连续幅度样本转换为离散时间信号。
下图显示了模拟信号如何量化。蓝线代表模拟信号，而棕色线代表量化信号。
采样和量化都会导致信息丢失。量化器输出的质量取决于所使用的量化级别的数量。量化输出的离散幅度称为表示级别或重建级别。两个相邻表示级别之间的间距称为量子或步长。
下图显示了最终的量化信号，它是给定模拟信号的数字形式。
根据其形状，这也称为阶梯波形。
量化的类型
量化有两种类型：均匀量化和非均匀量化。
量化级别均匀间隔的量化类型称为均匀量化。量化级别不相等并且它们之间的关系大多是对数关系的量化类型称为非均匀量化。
均匀量化有两种类型。它们是中层型和中胎面型。下图代表了两种类型的均匀量化。
图1为中层型，图2为均匀量化的中层型。
中层型之所以被称为中层型，是因为原点位于楼梯状图形的凸起部分的中间。这种类型的量化级别的数量是偶数。
中胎面类型是因为原点位于阶梯状图形的胎面中间而得名。这种类型的量化级别的数量是奇数。
中层和中胎面类型的均匀量化器都关于原点对称。
量化误差
对于任何系统来说，在其运行过程中，其输入和输出的值总是存在差异的。系统的处理会产生误差，误差就是这些值的差异。
输入值与其量化值之间的差异称为量化误差。量化器是执行量化（对值进行四舍五入）的对数函数。模数转换器 ( ADC ) 用作量化器。
下图说明了量化误差的示例，表示原始信号和量化信号之间的差异。
量化噪声
这是一种量化误差，通常发生在模拟音频信号量化为数字信号时。例如，在音乐中，信号不断变化，错误中找不到规律性。此类错误会产生称为量化噪声的宽带噪声。
PCM 中的压扩
压缩扩展这个词是压缩和扩展的组合，这意味着它两者兼而有之。这是 PCM 中使用的非线性技术，它在发送器处压缩数据并在接收器处扩展相同的数据。使用这种技术可以减少噪声和串扰的影响。
有两种类型的压扩技术。他们是 -
A 律压扩技术
在A = 1时实现均匀量化，其中特性曲线是线性的并且不进行压缩。
A-law 的起源是中层。因此，它包含一个非零值。
A 律压扩用于 PCM 电话系统。
µ 律压扩技术
在µ = 0时实现均匀量化，其中特性曲线是线性的并且不进行压缩。
µ-law 在原点具有中胎面。因此，它包含零值。
µ 律压扩用于语音和音乐信号。
µ-law 在北美和日本使用。