调制技术

构建 PCM 信号需要遵循的调制技术很少。采样、量化和压扩等技术有助于创建有效的 PCM 信号，从而准确地再现原始信号。

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以将值舍入到接近稳定的值。这样的过程称为量化。

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，红线代表量化信号。

量化

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。

PCM 中的压扩

Companding一词是Com Pressing 和 Expanding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。

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没有压缩。

  • 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。

  • A 律在世界许多地方都有使用。

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没有压缩。

  • 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。

差分PCM

高度相关的样本在通过 PCM 技术编码时会留下冗余信息。为了处理这些冗余信息并获得更好的输出，明智的决定是采用从之前的输出中假设的预测采样值，并将它们与量化值进行汇总。

这种过程被称为差分PCM技术。