编码技术——数字信道传输模拟数据

PMC脉冲编码调制技术

PMC脉冲编码调制技术

  • 采样(奈奎斯特采样定律:采用频率应大于模拟信号的最高频率的2倍)
  • 量化
  • 编码

脉冲编码调制技术主要用在数字信道来传递模拟数据,例如我们说话的声音,要通过网络传给远端的用户,那必须经过数字化流程,其实就是脉冲编码调制技术。

脉冲编码调制技术分为三步:

第一步:采样

一开始用户发出来的就是模拟信号,波形如下:

250px-Pcm.svg.png

蓝点为采样点

然后每隔一定的时间间隔,取模拟信号的当前值作为样本,但是这样会有一个问题,那就是应该以什么样的频率进行采样才能够无失真的恢复出原来的模拟信号,如果采样频率不够,就无法恢复出原来的信号,频率越高肯定越好,但也有一个上限,一般情况时采样频率应大于模拟信号的最高频率2倍,这就一定可以从样本中恢复出原来的信号。

第二步:量化

采样后得到一系列样本,接下来针对每个样本进行量化。

用多少位的二进制来表示这个样本的值,如果位数越高就会越精确。

第三步:编码

把各个样本的二进制值串接起来

例子

例如打电话,人讲话的频率时300Hz到3400Hz,那么采样的时候就是每秒8000Hz,是大于模拟信号最高频率两倍,我以4000Hz来计算,4000Hz的两倍就是8000Hz。

然后每一个样本用7位的二进制表示就足够了。

一般情况下采样频率不要太高,量化精度也不要太高,因为这两个数值高了占用的带宽就会变大,数据和信息量变大会给网络传递和存储带来一个很大的压力,满足需求即可。


二维码

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