微信公眾號(hào)上線，搜索公眾號(hào)小灰灰的FPGA,關(guān)注可獲取相關(guān)源碼，定期更新有關(guān)FPGA的項(xiàng)目以及開(kāi)源項(xiàng)目源碼，包括但不限于各類檢測(cè)芯片驅(qū)動(dòng)、低速接口驅(qū)動(dòng)、高速接口驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)信號(hào)處理、圖像處理以及AXI總線等

1、脈沖編碼調(diào)制PCM原理
將模擬信號(hào)變換成二進(jìn)制信號(hào)的方法，以一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例說(shuō)明
模擬信號(hào)數(shù)字化過(guò)程——“抽樣、量化和編碼”
模擬信號(hào)的抽樣值為2.42、4.38、5、2.78、2.19
四舍五入原則量化后，抽樣值為2、4、5、3、2
量化值按照二級(jí)制數(shù)編碼獲得二級(jí)制符合：010、100、101、011、010

2、脈沖編碼調(diào)制PCM系統(tǒng)原理
在發(fā)送端，對(duì)輸入的模擬信號(hào)m(t)進(jìn)行抽樣、量化和編碼。編碼后的PCM信號(hào)是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字序列，傳輸方式可采用數(shù)字基帶傳輸，或者載波調(diào)制后的帶通傳輸。
在接收端，PCM信號(hào)經(jīng)譯碼后還原為含誤差的量化值序列，再經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量，可獲得重建的模擬信號(hào)m(t)

3、自然二進(jìn)制碼和折疊二進(jìn)制碼
在語(yǔ)音通信中，采用非均勻量化8位的PCM編碼就能保證滿意的通信質(zhì)量
自然二進(jìn)制碼是按照二進(jìn)制數(shù)的自然規(guī)律排列的
折疊二進(jìn)制碼，除了最高符號(hào)位相反，其上下兩部分呈映像關(guān)系或者折疊關(guān)系
折疊二進(jìn)制碼的優(yōu)點(diǎn):
①對(duì)于語(yǔ)音這樣的雙極性信號(hào)，可簡(jiǎn)化為單極性信號(hào)，從而簡(jiǎn)化編碼電路
②誤碼對(duì)小電壓的影響較小，有利于減小語(yǔ)音信號(hào)的平均量化噪聲，因?yàn)檎Z(yǔ)音信號(hào)小電壓出現(xiàn)概率較大

4、13折線PCM編碼
A律13折線PCM編碼中，正負(fù)各有8段，每段內(nèi)有16量級(jí)，共計(jì)2×8×16=256=2^8，故需要編碼位數(shù)N=8
具體的8位編碼如下：

極性碼C1表示樣值的極性，正極性為“1”，負(fù)極性為“0”
段落碼C2C3C4表示樣值的幅度所處的段落。3位段落碼的8種可能狀態(tài)對(duì)應(yīng)8個(gè)不同的段落
段內(nèi)碼C5C6C7C8的16種可能狀態(tài)對(duì)應(yīng)各段內(nèi)的16個(gè)量化級(jí)
編碼器根據(jù)樣值的幅度所在的段落和量化級(jí)，編出相應(yīng)的幅度碼

A律13折線中，各段長(zhǎng)度不等，因此各段之間的量化間隔也不相同。
8段中，第一段、第二段最短，只有歸一化值的1/128,在劃分為16級(jí)，即每個(gè)量化級(jí)的間隔Δ=（1/128）×（1/16）= 1/2048，表示最小量化間隔，稱為一個(gè)量化單位
8段中，第八段最長(zhǎng)，每個(gè)量化級(jí)間隔（1-1/2）×（1/16）=1/32=64Δ

以Δ為量化間隔進(jìn)行均勻量化，13折線正極性的8個(gè)段落包含的均勻量化級(jí)數(shù)分別為16、16、32、64、128、256、512、1024，共計(jì)2048=2^11量化級(jí),也就是說(shuō)需要11位編碼
非均勻量化只需要128個(gè)量化電平，只需要7位編碼
在保證小信號(hào)量化間隔相同的條件下，非均勻量化的編碼位數(shù)少，所需傳輸系統(tǒng)帶寬減小