脉冲编码调制或 PCM 是一种独特的模数转换方法，其中通过数字过程可以获得模拟信号样本中包含的数据或信息。

在这种方法中，每个数字信号都有n个二进制数字， M = 2n 唯一数量的代码是可能的，并且所有这些代码都具有特定的幅度级别。 但是，对于每个采样，来自模拟信号的重要性可能是无限级别中的任何一个。

使用以最接近实际采样值的幅度为特征的数字加密字。 这称为量化，过程称为量化。 作为使用类似形式的相似样本值的替代方法 w（kTs）， 附近的允许值将替换为样本，其中有M个允许值，每个值对应一个代码字。 稍后将讨论A-D转换的其他广泛类别，即Delta调制（DM）和差分脉冲编码调制（DPCM）。

PCM的优点

它均匀地传输信号。

PCM具有有效的SNR。

PCM始终提供有效的再生。

PCM的缺点

由于噪声和串扰，会发生衰减。

PCM需要更大的传输带宽。

在传输过程中还观察到其他错误。

脉冲代码调制的重要功能

脉冲编码调制具有多种功能。 脉冲代码调制的一些重要功能如下：

PCM技术是一种相对便宜的数字电路，可以广泛用于各种应用。

脉冲编码调制信号是由所有类别的模拟信号（视频，视听等）与数据信号（即，可从数字计算机或便携式计算机获得）组合而成的，并通过标准的快速数字电信方案进行通信。 这种多路复用技术称为TDM，在 单独的部分.

在需要中继器的远距离数字电信方案中，干净的PCM信号在每个中继器的o / p处恢复，其中i / p由与噪声混合的PCM脉冲组成。 但是，i / p信号中的噪声可能会在PCM技术中产生o / p误码。

与模拟系统相比，数字系统的信噪比可以得到改善。 通过使用适当的基于编码的加密技术，甚至可以进一步减小系统输出中的错误概率。 这弥补了PCM的主要缺点。 需要比模拟技术更宽的带宽范围。

PCM中的采样，量化和编码

脉冲编码调制信号由量化的脉冲幅度调制信号产生。 量化值在此处进行编码。

通常，指定系统设计人员陈述由格雷码的特定量化级别表示的相同代码字或加密。 在这个产生的脉冲编码调制信号中，每个量化样本的这个字或字节由下一个立即脉冲选通编码器。 使用格雷码是因为在这种情况下，量化的每个步骤仅会改变一位。 通常，只要符号位没有错误，则接收到的PCM信号中的“错误”将在接收到的模拟信号中产生最小的错误。

PCM方法通过二进制代码举例说明量化的模拟样本值。 作为一般规则，很可能使用除“ 2”以外的基数通过数字字定义量化的模拟样本，或者均匀地将二进制信号转换为其他多电平信号。

此图显示了采样和量化的过程。

采样

消息信号经过采样过程，在此过程中，脉冲信号对它们进行采样。 为了将信号重新恢复为原始形式，有一个特定的采样率条件。 该速率必须是信号中存在的最大频率分量的2倍或更大的倍数。

奈奎斯特定理 是抽样过程中的重要规则之一。 它处理采样后信号重建的采样率和必要条件。 该定理不仅对 脉冲编码调制，也适用于每一种调制技术以及信号理论和信号应用的各个方面。 从数学上讲，它说：

Fs > = 2 * F最大

在此，Fs是采样频率，而F最大 是信号中存在的最大频率分量的值。

抗混叠滤波器在这里起主要作用。 它们省略了通常高于W的特定频段。

三种不同的采样方法

编码

编码是指通过一些特定的符号或字符对数据进行符号化的转换过程。 此过程为通信系统带来了更高的安全性。 这就是为什么这一过程很重要的原因。 对于长距离传输，总是存在不想要的干扰的可能性。 编码使我们免受那些攻击。

脉冲编码调制技术在传输过程中，模拟数据被转换为数字信号。 这部分操作是重要阶段之一。 它也可以称为“数字化阶段”。

恒定的通信信号被转换为不同的值。 代码中的不同过程称为代码元素或符号。 代码元素或符号由代码中的离散事件给出。 众所周知，二进制代码由零和一给出。

量化

量化是最小化多余的不必要位并限制数据的过程。