$2.2.3模拟数据的数字信号编码
用数字信号编码模拟数据的最常用方法是脉冲码调制PCM(pulsecodemod111ation )，其常用于编码语音信号。 脉冲调制是基于采样定理的，该定理一旦对：连续变化的模拟信号进行数学采样，该采样值就可以包括原始信号的所有信息，只要采样频率等于或大于有效信号频率或其带宽的两倍设原始信号频率为Fm、采样频率为孔，则采样定理可以用下式表示：
式中Ts是采样周期，是原始信号的带宽。 信号数字化转换过程包括采样、量化和编码三个步骤。 图2.11描述了脉冲码调制的原理，图中的波形根据宽度可以分为八个量化级，并且可以分为更多级以提高精度。
第一步是采样，以采样频率Fs提取模拟信号的值； 第二步是量化，将连续的模拟信号变为时间轴上的离散值，也就是说，在分阶段的过程中，如果将采样的值分阶段地取为“整数”，则变为不连续的值； 步骤3是编码，将离散值组织成一定数量的二进制数。 在图中是8个量化水平，所以取3位的二进制码即可。 如果有n个量化级别，则每个采样需要log2N位二进制数字。 当前，在语音数字化脉冲码调制系统中，通常用128或256个数量级(即7位或8位二进制码)来表示这种二进制码组称为码字，其比特数称为字长。
在发送侧经过这样的转换过程，可以将模拟信号转换为二进制数字脉冲序列，之后经由信道传输。 在接收侧，首先执行解码，将二值数字转换为表示原始模拟信号的不同幅度的量化脉冲，然后通过滤波(例如，低通滤波器)，不同幅度的量化脉冲可以恢复为原始模拟信号。
可以根据原始信号的带宽来估计脉冲码调制的数字脉冲速度。 当声音数据限制在4000Efz以下的频率时，每秒8000次采样能够完全表示声音信号的特征。 使用7位二进制表示在一次采样中允许128个量化级别。 也就是说，仅语音信号就需要每秒8000次采样1次采样7位=56000bps，即56kbps的数据传输速度。
模拟数据(例如语音)经PCM编码转换为数字信号后，可与计算机内的数字数据一起通过数字传输方式传输。 对于数字通信系统(如数字传输数字电话、数字传真、数字电视等)来说，具有以下两个显著优点：
)1)抗干扰能力强。 在模拟通信中，如果干扰或机内噪声叠加在有用的信号上，则难以完全除去干扰或噪声，并且输出信号的信噪比降低。 相反，当数字信号在传输期间出现上述情况时，可以通过数字信号的再现方法容易地去除干扰和噪声。 当发射数字信号“1”时，干扰噪声被叠加在有用信号上，并且如果结果值等于或大于某个阈值，则该信号可以被播放为“1，”。同样地，当发射“0”信号时，如果干扰噪声电平小于该阈值，则该信号可以被播放为“0”
)2)机密性高。 在信息数字化后，可以生成二进制数字编码序列I(t )，对I ) t )和数字密码机生成的二进制加密序列c ) t )进行“模2加法”运算，得到传输序列b ) t )。 以此方式发送到信道的信号为：b(t )=I ) t (c ) t )，其中“”为模式2加。 因为那个人不能知道密码序列c[t]，所以不能解读原始信息I[t]。 加密序列c(t )可以任意变换，由此大大提高了通信系统的保密性。
当然，数字通信存在模拟信号成为数字信号后占用宽频带、数字设备和网络技术复杂、与现有的模拟通信设备之间也不可避免地存在矛盾等问题。
计算机网络基础知识模拟数据的数字信号代码. doc
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