理解编码及其二进制码的应用

所谓编码指的是用一组组合方式不同的二进制码来替代量化后的样值信号的处理过程。

我们知道，二进制码与状态“电平值”的关系为

N=2ⁿ （7-1）

其中，n为二进制代码所包含的比特个数；N为所能表示的不同状态（电平值）。换句话说，当样值信号被划分为N个不同的电平幅度时，每一个样值信号需要用

n=log₂N （7-2）

个二进制码元表示。(www.xing528.com)

在图7-1c和图7-1d中，每一样值划分为8种电平幅度（0～7），即N=8，所以每一样值需用n=3个码元表示，对于3位二进制码而言，与各样值的对应关系如表7-1所示。

表7-18 个样值电平值与二进制代码的对应关系

至此，将一路模拟信号变成用二进制代码表示的脉冲信号的处理过程就完成了。所产生的信号称为PCM信号。而描述所含信息量的大小，可用传输速率来表示，即每秒钟所传输的码元（比特）数目（比特/秒，bit/s）。我国PCM通信制式的基础速率计算如下：话音信号的频带为300～4000Hz，取上限频率为4000Hz，按取样定理，取样频率为f_s=8kHz（即每秒取样8000次），取样时间间隔T=1/f_s=1/8k=125μs，在125μs时间间隔内要传输8个二进制代码（比特），每个代码所占时间为T_b=125/8μs，所以每路数字电话的传输速率为B=1/T_b=64kbit/s（或者8bit/每次取样×8000次/每秒取样）。如果传输32路PCM电话，则传输速率为64kbit/s×32=2048kbit/s（也就是8bit/每个取样值×32个取样值/每次×8000次/每秒）。这一速率就是我国PCM通信制式的基础速率。