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脉冲编码调制（PCM）Abstract: Pulse Code Modulation (PulseCodeModulation), referred to as PCM. Digital signal is a continuous change in analog signal sampling, quantization and coding production. PCM sound quality is good advantages and disadvantages are bulky. PCM can provide users from 2M to 155M line speed of digital data services, can also provide voice, video transmission, remote learning, and other businesses. Keywords: Pulse code modulation, modulation, demodulation 目录 一、工作原理………………………………………………4 1.1 取样………………………………………………5 1.2 量化………………………………………………5 1.3 编码………………………………………………7 1.4 再生………………………………………………10 1.5 解码………………………………………………10 二、芯片选择………………………………………………11 2.1 TP3067管脚定义………………………………13 三、电路设计………………………………………………14 四、心得体会………………………………………………16 一、工作原理： 脉冲编码调制是把模拟信号数字化传输的基本方法之一，它通过抽样、量化和编码，把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号，然后在信道中进行传输。接收机将收到的数字信号经再生、译码、平滑后恢复出原始的模拟信号。PCM系统的组成如所示。 PCM主要经过3个过程：抽样、量化和编码。抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽样信号，量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号，编码过程将量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。 非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。 实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是压缩律和A压缩律。美国采用压缩律，我国和欧洲各国均采用A压缩律，因此，PCM编码方式采用的也是A压缩律。 所谓A压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律： A律压扩特性是连续曲线，A值不同压扩特性亦不同，在电路上实现这样的函数规律是相当复杂的。实际中，往往都采用近似于A律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性。这样，它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点，又便于用数字电路实现编码 1.3 编码： 编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。 各功能电路原理说明如下： 比较器：是编码器的核心部件。每比较一次产生一位码元，它输出的就是PCM码字。为自动产生所需的I权，比较器的输出还反馈到记忆电路。 记忆电路：除第一次比较是固定的以外，其余各次比较都必须依据前次比较的结果来选取I权的数值，所以必须用记忆电路记存前几位的状态。 恒流源及电阻网络：它产生各种需要的I权。 7/11位码字变换器：它就是一个数字压缩器。因为非均匀量化的7位非线性码等效于11位线性码，比较器只能编7位码字，反馈后来的当然也是7位码字。而恒流源有11个基本的权值电流，需要11个控制脉冲来进行控制，所以必须把7位变成11位。实质就是把7位非线性码变成11位线性码。 保持电路：因为这种编码方法需要把I样与I权比较7次，且在比较中I样应保持幅度不变。一般，样值脉冲只有3~4个码元宽度，但要求它至少有7个码元宽度（比