| 词条 | 脉码调制 |
| 释义 | 数字通信的奠基石——脉码调制 脉码调制是A.里弗斯于1937年提出的，这一概念为数字通信奠定了基础，60年代它开始应用于市内电话网以扩充容量，使已有音频电缆的大部分芯线的传输容量扩大24～48倍。到70年代中、末期，各国相继把脉码调制成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、大容量传输系统。80年代初，脉码调制已用于市话中继传输和大容量干线传输以及数字程控交换机，并在用户话机中采用。 现状随着宽带传输技术的发展，高质量宽带脉码调制技术进展很快。在器件方面已有大量单片集成电路产品出售，用一块集成片就可实现编码译码。对模拟信号进行采样，将其样值量化、编码而转换为数字信号的调制方式，属于信源编码技术。 内容20世纪70年代，长距离、大容量的数字通信技术进入实用阶段。70年代中期，世界上开始出现数字化的数据通信网。 常用的调制方式，除了振幅调制(调幅)、频率调制(调频)外，还有编码脉冲调制(脉码调制)，它的英文缩写为PCM。它是美国物理学家里布斯于1937年提出的，现已广泛应用于电话、电视的传输。这一概念的提出，还为数字通信奠定了基础，在计算机终端之间进行数字信息交换时，脉码调制是一种非常有效的手段。 脉码调制是对模拟信号进行处理、量化、编码后转换为数字信号的一种调制方式。所传输的信号经脉码调制后，变为一系列的等幅脉冲，按照脉冲的出现与否赋予相应的编码，从而把所传输的信号以编码的形式表示出来。声音、电视图像等连续信号以及计算机数据通常转化为由5或7个“通”、“断”脉冲组成的博多电码。 博多电码博多电码是法国工程师博多于1874年取得专利的一种电报码，在20世纪中期取代了莫尔斯电码。最初，博多码是由5个长度相同的“通”、“断”信号组成的电码，按不同方式组合而成的电码组共有32种，每种表示一个书写符号，它比利用由长划和短点组成的莫尔斯电码的通信效率高。现代的博多电码，通常用7或8个“通”、“断”信号组成。7个信号可以传送128种不同的书写符号；8个信号则用多出来的一个信号供校验或作其他用途。 使用脉码调制，接收机只需检测简单的脉冲型式就可以了，而每个信号相应的脉冲型式是唯一的。因此，可以最大限度地减少传输错误与传输损耗，消除噪音和干扰，使信号可靠地传输。此外，由于脉冲与连续信号不同，它可以通过传输线路上的转发器利用电子仪器不失真地反复再现。 应用与沿革脉码调制已广泛用于各种通信业务，还用来保障名目繁多的公众通信业务的通信安全。 50年代初期，美国贝尔电话实验室开始用脉码调制开发一种数字微波通信网DR18。这个系统包含28 224个双向脉码调制电话通路，于70年代中期投入商用。 60年代，一些国家的市内电话网开始使用脉码调制来扩充容量。利用它，可使音频电缆的传输容量扩大24～48倍。 70年代中后期，脉码调制已成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、大容量的传输系统。 1975年，贝尔电话公司安装的T4M系统供美国国内传输话音、电视及数据信号。在直径为10厘米的电缆中，装有22根同轴管道(其中两根备用)，可提供4万条以上的双向脉码调制的电话线路。 80年代初，脉码调制不仅应用于市话中继传输和大容量干线传输以及数字程控交换机，而且在用户电话机中也开始使用。随着宽带传输技术的发展，高质量宽带脉码调制技术发展非常迅速。 作用脉码调制技术与集成电路技术的进步，促使数字通信出现突飞猛进的发展。 数字通信系统采用的数字信号与计算机使用的二进制信号形式一致，因此，数字通信系统可以直接与计算机相连，从而能对信息自动进行处理和变换，很方便地建立以计算机为核心的通信网。 从技术发展和方便用户的角度来看，数字通信标志着现代化通信的开始。至今，在话音通信、图像通信、数据通信等许多通信领域中，信息的收集、传输、变换、处理都离不开数字化技术。通信数字化的热潮已经掀起，正以燎原之势遍及通信的所有领域，甚至各种家用音像电器也开始实现数字化。 数字通信已渗透到移动通信领域，数字移动电话就是采用数字通信技术研制出来的。 泛欧高速铁路网，采用数字通信技术，建立了一个无线移动通信系统。这样，在火车行驶过程中，司机不仅能接收有关行车的自动控制数据，还能与车站行车值班人员互通信息，这个系统还能为旅客提供移动电话服务。90年代中期，我国的一些特快列车也为旅客开通了列车移动电话服务。 标准关于脉码调制的标准，各国都采用国际电报电话咨询委员会(CCITT)的建议(G711、G712和G732)。电话信号的比特率为64千比特／秒，它是标准话路接口比特率。关于量化特性，采用折线近似对数压扩非线性量化，分A律和μ律两种。中国和欧洲采用A律，日本和北美采用μ律。 复用多路的脉码调制信号采用时分复用(TDM)。例如，在30路脉码调制电话基群中,将125微秒的采样周期划分32个时隙，其中两个时隙分别用作帧同步和信令信号传输，每路电话编码信号占用1个时隙。这样,基群比特率为2.048兆比特/秒（即32×64千比特/秒）。 更高等级的群路复用采用码速调整技术。当进行复用的各支路信号为独立时钟信号时，各支路的比特率都不绝对相等，这就无法用上述时隙分配方法实现群路复用，国际电报电话咨询委员会建议采用三种码速调整方法:正码速调整、正－负码速调整和正－零-负码速调整。正码速调整应用较多，其原理是分配给支路用以传输信息的比特率大于支路最大可能值，取其中一部分作为弹性码位,根据时钟之间频率漂动来安排是传支路信息,还是作为空位，在接收端依控制指令辨别这个弹性码位的性质。另两种码速调整方法的特点是可以兼容上述准同步复用和同步复用两种情况，这主要是在帧结构中存在标准的支路比特率。脉码调制的群路复用等级在国际上有两个系列（见表）是通用的。 传输码型脉码调制群路信号传输码型的选择与传输介质有关。三次群以下信号在电缆中传输常用三阶高密度双极性码(HDB 3 码)和传号交替反转码(AMI码),四次群传输常用传号反转编码（CMI码）。 |
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