实验十一：抽样、量化与 PCM 编码

抽样与 PCM 编码原理

① 抽样： 按照抽样频率 f_s 对模拟信号 m(t) 取离散样值。

② 抽样定理： 对最高频率为 f_m 的带限信号，若 f_s ≥ 2f_m， 理论上可避免频谱混叠；若 f_s < 2f_m，会发生混叠。

③ 均匀量化 PCM： 将幅度范围均匀划分为 256 个量化电平，每个电平编号用 8 位二进制表示。

④ A 律 13 折线 PCM： 采用非均匀量化思想，小信号量化间隔较细，大信号量化间隔较粗。

C₁ + C₂C₃C₄ + C₅C₆C₇C₈ = 1 位极性码 + 3 位段落码 + 4 位段内码

⑤ 比较判别法： A 律 13 折线 PCM 编码时，先判断极性码 C₁， 再对全波整流后的幅度 |I_s| 与段落比较电平进行比较，得到段落码 C₂C₃C₄， 最后在所在段内逐次比较得到段内码 C₅C₆C₇C₈。

⑥ 七个段落比较电平： 16Δ、32Δ、64Δ、128Δ、256Δ、512Δ、1024Δ。

SQNR： 均匀 8 位量化在满幅正弦输入、理想量化条件下的理论量化信噪比为 6.02 × 8 + 1.76 = 49.92 dB。

说明： 本页面选取前 8 个抽样值进行编码展示，因此输出 64 位 PCM 比特流。

A 律说明： 本实验采用通信原理教学中的 A 律 13 折线简化编码结构， 重点展示极性码、段落码和段内码的比较判别过程， 未加入 G.711 标准中的偶位取反等工程传输处理。