Pulse Code Modulation 脈沖編碼調制
脈碼調制 / 脈碼調制錄音 (PCM -- Pulse Code Modulation)
所謂脈碼調制就是將聲音等模擬信號變成符號化的脈沖列,再予以記錄。PCM信號是由[1]、[0]等符號構成的數字信號。與模擬信號比,它不易受傳送系統(tǒng)的雜波及失真的影響。動態(tài)范圍寬,可得到音質相當好的影響效果。PCM軌跡與視頻軌跡不同,故也可用于后期錄音。但在Hi8的攝像機中要實現(xiàn)PCM,必須通過其他的專業(yè)器材,僅靠攝像機是無法達到該效果的。
20世紀70年代,長距離、大容量的數字通信技術進入實用階段。70年代中期,世界上開始出現(xiàn)數字化的數據通信網。
常用的調制方式,除了振幅調制(調幅)、頻率調制(調頻)外,還有編碼脈沖調制(脈碼調制),它的英文縮寫為PCM。它是美國物理學家里布斯于1937年提出的,現(xiàn)已廣泛應用于電話、電視的傳輸。這一概念的提出,還為數字通信奠定了基礎,在計算機終端之間進行數字信息交換時,脈碼調制是一種非常有效的手段。
脈碼調制是對模擬信號進行處理、量化、編碼后轉換為數字信號的一種調制方式。所傳輸的信號經脈碼調制后,變?yōu)橐幌盗械牡确}沖,按照脈沖的出現(xiàn)與否賦予相應的編碼,從而把所傳輸的信號以編碼的形式表示出來。聲音、電視圖像等連續(xù)信號以及計算機數據通常轉化為由5或7個“通”、“斷”脈沖組成的博多電碼。
博多電碼是法國工程師博多于1874年取得專利的一種電報碼,在20世紀中期取代了莫爾斯電碼。最初,博多碼是由5個長度相同的“通”、“斷”信號組成的電碼,按不同方式組合而成的電碼組共有32種,每種表示一個書寫符號,它比利用由長劃和短點組成的莫爾斯電碼的通信效率高。現(xiàn)代的博多電碼,通常用7或8個“通”、“斷”信號組成。7個信號可以傳送128種不同的書寫符號;8個信號則用多出來的一個信號供校驗或作其他用途。 使用脈碼調制,接收機只需檢測簡單的脈沖型式就可以了,而每個信號相應的脈沖型式是唯一的。因此,可以最大限度地減少傳輸錯誤與傳輸損耗,消除噪音和干擾,使信號可靠地傳輸。此外,由于脈沖與連續(xù)信號不同,它可以通過傳輸線路上的轉發(fā)器利用電子儀器不失真地反復再現(xiàn)。
脈碼調制已廣泛用于各種通信業(yè)務,還用來保障名目繁多的公眾通信業(yè)務的通信安全。
50年代初期,美國貝爾電話實驗室開始用脈碼調制開發(fā)一種數字微波通信網DR18。這個系統(tǒng)包含28 224個雙向脈碼調制電話通路,于70年代中期投入商用。
60年代,一些國家的市內電話網開始使用脈碼調制來擴充容量。利用它,可使音頻電纜的傳輸容量擴大24~48倍。
70年代中后期,脈碼調制已成功地應用于同軸電纜通信、微波接力通信、衛(wèi)星通信和光纖通信等中、大容量的傳輸系統(tǒng)。
1975年,貝爾電話公司安裝的T4M系統(tǒng)供美國國內傳輸話音、電視及數據信號。在直徑為10厘米的電纜中,裝有22根同軸管道(其中兩根備用),可提供4萬條以上的雙向脈碼調制的電話線路。
80年代初,脈碼調制不僅應用于市話中繼傳輸和大容量干線傳輸以及數字程控交換機,而且在用戶電話機中也開始使用。隨著寬帶傳輸技術的發(fā)展,高質量寬帶脈碼調制技術發(fā)展非常迅速。
脈碼調制技術與集成電路技術的進步,促使數字通信出現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展。
數字通信系統(tǒng)采用的數字信號與計算機使用的二進制信號形式一致,因此,數字通信系統(tǒng)可以直接與計算機相連,從而能對信息自動進行處理和變換,很方便地建立以計算機為核心的通信網。
從技術發(fā)展和方便用戶的角度來看,數字通信標志著現(xiàn)代化通信的開始。至今,在話音通信、圖像通信、數據通信等許多通信領域中,信息的收集、傳輸、變換、處理都離不開數字化技術。通信數字化的熱潮已經掀起,正以燎原之勢遍及通信的所有領域,甚至各種家用音像電器也開始實現(xiàn)數字化。
數字通信已滲透到移動通信領域,數字移動電話就是采用數字通信技術研制出來的。
泛歐高速鐵路網,采用數字通信技術,建立了一個無線移動通信系統(tǒng)。這樣,在火車行駛過程中,司機不僅能接收有關行車的自動控制數據,還能與車站行車值班人員互通信息,這個系統(tǒng)還能為旅客提供移動電話服務。90年代中期,我國的一些特快列車也為旅客開通了列車移動電話服務。
Pulse Code Modulation,脈沖編碼調制。 一種通過在信號中改變脈沖幅度來對信息進行編碼的方法。與脈沖幅 度調制(PAM)不同,脈沖幅度調制中的脈沖幅度可以連續(xù)變化,脈 沖編碼調制將脈沖幅度限制在某些預定義的值上。由于信號是離散 的,或數字式的,而不是模擬式的,脈沖編碼調制在抗噪聲方面比 PAM 更優(yōu)越。