PCM接入设备基本原理及应用
PCM通信设备基本原理
f(t) = 2.2
f(t) = 2.0
f(t) = 3.7
f(t) = 4.0
01 关于量化的几个概念
量化值（量化电平）：确定的量化后的取值。 量化级：量化值的个数。 量化间隔（量化台阶）：相邻两个量化值之差。 量化噪声（量化误差）：由于量化而引起的误差。
01 量化方式
两种量化方式：均匀量化与非均匀量化
1x
01 什么是编码
编码：用一些符号取代另一些符号的过程。常采用“二进制码”。
模拟信号数字化编码的任务：用二进制码组去表示量化后的十进制 量化值。
涉及问题：（1）如何确定二进制码组的位数。 （2）应该采用怎样的码型。
01 什么是编码
编码：用一些符号取代另一些符号的过程。常采用“二进制码”。
模拟信号数字化编码的任务：用二进制码组去表示量化后的十进制 量化值。
3 2路 时 隙 ， 2 56 b it,12s5
帧结构
TS 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
偶帧 T S0
帧同步时隙
话路 时隙
信令时隙
(C H1 ~ C H15)
×0 0 1 10 1 1
PCM通信设备原理
电力调度中心 2018年8月
目录
01.PCM基本原理 02.PCM基本帧结构 03.PCM设备的组成 04.PCM指示灯含义及常见故障处理
01
PCM基本原理
Fundamentals
PART ONE
01 PCM的概念
PCM:Pulse Code Modulation
PCM
脉冲编码调制所属分类：电子科技视频通信技术音频提问添加摘要脉冲编码调制简称PCM脉冲编码调制（PulseCodeModulation），简称PCM。
是数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生。
PCM的优点就是音质好，缺点就是体积大。
PCM可以提供用户从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。
PCM有两个标准（表现形式）：E1和T1。
目录[隐藏]∙ 1 简介∙ 2 发展史∙ 3 工作原理∙ 4 编码∙ 5 E1标准∙ 6 相关词条∙7 参考资料脉冲编码调制-简介脉冲编码调制简介在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulsecodemodulation），即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
现在的数字传输系统都是采用脉码调制（PulseCodeModulation）体制。
PCM最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。
PCM有两个标准（表现形式）即E1和T1。
中国采用的是欧洲的E1标准。
T1的速率是1.544Mbit/s，E1的速率是2.048Mbit/s。
脉冲编码调制可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。
特别适用于对数据传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。
脉冲编码调制-发展史脉冲编码调制发展史脉冲编码调制是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。
脉码调制的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD讨论会发布和推出的。
脉冲编码调制的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。
PCM通信设备基本原理
01 均匀量化
0 1Ts 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts 7Ts 8Ts 9Ts 10Ts
抽样 0.2 0.4 1.8 2.8 3.6 5.1 6.0 5.7 3.9 2.0 1.2
量化 0.0 0.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.0 4.0 2.0 1.0
数码率
fb=1/0.488=2048 kb/s
03
PCM设备的组成
Basic Composition
PART THREE
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PCM通信设备原理
电力调度中心 2018年8月
目录
01.PCM基本原理 02.PCM基本帧结构 03.PCM设备的组成 04.PCM指示灯含义及常见故障处理
01
PCM基本原理
Fundamentals
PART ONE
01 PCM的概念
PCM:Pulse Code Modulation
所谓PCM，就是脉冲编码调制的简称，具体是把一个时间连 续，取值连续的模拟信号变换成时间离散，取值离散的数字 信号后在信道中传输。
总之，信令实际上就是一种用于控制的信号。
02 共路信令与随路信令
共路信令：把与许多路有关的信令信息，以及诸如网路管理所需的其 它信息，借助于地址码在单一信令信道上传输的方式称为共路信令。
随路信令：在话路内或在固定附属于该话路的信令信道内，传输该路 所需的各种信令的方式称为随路信令。
通信原理PCM
1 设计原理1.1 PCM系统基本原理PCM即脉冲编码调制，在通信系统中完成将语音信号数字化功能。
PCM调制的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。
分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。
为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种方式，分别为A律和μ律方式，此处采用了A律方式，由于A律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化。
PCM通信系统示意图图1.1 时分复用PCM通信系统框图1.2 抽样、量化、编码下面介绍PCM编码中抽样、量化及编码的原理：（1）抽样所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。
它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
（2）量化从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。
模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
由于均匀量化存在的主要缺点m t 是：无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。
因此，当信号()较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。
通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。
为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。
对于信号取值小的区∆也小；反之，量化间隔就大。
它与均匀量化相比，有两个突间，其量化间隔v出的优点。
首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。
因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。
浅析PCM设备在电力通信网络中的应用和发展
浅析PCM设备在电力通信网络中的应用和发展摘要：电力通信网是电力系统安全稳定经济运行的三大支柱之一。
是协调电力系统发、送、变、配、用电等组成部分的联合运转及保障电网安全、经济、稳定、可靠运行的必要手段。
而发、送、变、配、用电等各种信息都是通过PCM设备接入和传输，因此我们必须要详细了解PCM在电力通信系统中的作用，并发挥PCM设备的组网功能，形成灵活可靠的业务接入网。
本文对PCM设备在电力通信网络中的应用和发展进行分析。
关键词：PCM设备；电力通信网络；应用；发展PCM技术作为一种综合接入技术，被广泛用于通信网络的用户接入。
对于电力通信网络，PCM设备也被应用于每一座变电站的业务接入。
对于电力通信网来说，每一个变电站配置有1台或1台以上的PCM设备，而作为PCM业务汇聚处一各级别的供电局或电网公司更是配置了相当数量的PCM设备。
可以说PCM设备是电力通信网络最常见的通信设备之一。
但是随着综合数据网和调度数据网的建设，电力系统越来越多的业务都采用IP通道进行传送，需要通过PCM设备承载的业务因此也越来越少。
因此需要对PCM业务的承载技术进行研究，分析其业务承载技术的现状和发展趋势，从而分析PCM技术的发展趋势。
1 PCM简介PCM是综合业务接入设备。
将模拟信号，数字信号数据经光纤，双绞线或微波延伸。
具有丰富的语音和数据接口类型，大多用于公网与专网，广泛应用于电信DDN网的延伸，城域网改造，专线电话接入，电力和公安系统的专网建设，以及新电信运营商的城域网组建，图像采集系统，网管系统和监控系统的接入等各领域。
PCM设备具强大的语音、音频、数字信号的处理功能[1]，该设备可将一个模拟信号（如语音、音频）嫁接到一个64kbps的数字位流上，通过2M链路传输到对端再还原出来；它还可以同时将30路语音分别嫁接到30个64kbps数字位流上，再通过1路2M进行传输，还要以将将语音、音频、数据等业务综合复用到一台设备上，再通过2M通道延伸下去。
关于PCM
电力通信PCM设备作者：gzyinxun 来源：原创日期：2011-4-7 11:10:07 人气：743 标签：电力pcm一、电力通信PCM设备应用电力调度通信网是我国重要专用通信网之一，是电力系统通信专网的最主要和最重要的组成部分。
电力调度通信网包括连接各供电所、变电站、调度中心等机构在内大型通信专网，主流组网方案采用SDH设备和PCM设备实现光纤传输和2M接入。
本文将详细阐述电力用户对PCM设备系统功能要求以及PCM在电力通信中各类型业务的特点，并提出银讯通信公司P CM产品针对电力调度通信的解决办法。
二、PCM系统原理描述PCM是用于将一个模拟信号（如话音）嫁接到一个64kbps的数字位流上，以便于传输。
PCM将连续的模拟信号变换成离散的数字信号，在数字音响中普遍采用的是脉冲编码研制方式，即所谓的PCM。
PCM编码是Pulse Code Modulation的缩写，又叫脉冲编码调制，它是数字通信的编码方式之一，其编码主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。
PCM编码的最大的优点就是音质好。
PCM 数字通信过程主要包括三大部分：第一部分是发送端的模／数变换，其中有抽样、量化和编码过程；第二部分是信道，包括信道传输和再生中继；第三部分是接收端的数／模变换部分，主要指再生、解码和低通滤波平滑过程。
三、电力用户对PCM设备的要求1、满足电力系统PCM通信的系统功能应用PCM设备应具备数据与语音等多业务综合接入功能，在传输中采用并行数字交换技术与灵活的时隙交叉连接技术完成不同流向的业务调度；并主要依靠MSTP（综合业务传输平台），2M电接口为电力系统用户提供SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition监督控制数据采集）实时数据通信、远动信号等数据业务；及调度电话、行政电话、热线电话等语音业务的接入，将用户终端业务在接入层汇聚收敛，在光传输网络中进行有效安全地传送。
pcm复用设备技术参数
pcm复用设备技术参数PCM复用设备技术参数是一种通信设备，用于数字通信中多个信号的复用传输。
它可以将多个数字信号合并为一个信号，通过同一通信线路进行传输，从而提高了通信线路的利用率。
PCM复用设备具有很强的可靠性与稳定性，被广泛应用于各个领域。
下面，我将详细介绍PCM复用设备技术参数。
第一步：介绍PCM复用设备的分类及工作原理PCM复用设备主要分为三种类型：时分复用（TDM）、波分复用（WDM）和码分复用（CDM）。
其中时分复用是最常用的一种，其原理是将多个传输信号分时复用，在不同的时间片中将多个数字信号合并成一个信号，并通过同一通信线路进行传输。
波分复用则主要是利用光波的频率不同，将多个数字信号合并成一个带宽更宽的光波，从而通过光纤进行传输。
码分复用则是通过将多个数字信号按照不同的扩频码进行调制，合并成一个带宽更大的数字信号进行传输，利用码片的随机性和扰动性来实现信号的隔离。
第二步：介绍PCM复用设备的主要技术参数1.通道数量：PCM复用设备可提供的通道数量是衡量其性能的重要标准。
不同的复用设备通道数量有所不同，一般从2路到30路不等。
2.复用比：PCM复用设备的通道复用比是指在复用过程中，每个数字信号所占据的时间比例。
通常，复用比越高，可以复用的信号就越多，通信线路利用率越高。
3.时钟同步：PCM复用设备的时钟同步性能是决定其运行稳定性的关键因素之一。
它影响了传输信号在复用解multiplexing过程中的精准度，也影响到通讯参数的可靠性和稳定性。
4.传输速率：所有设备的参数中，传输速率也是非常重要的参数，它也是决定传输效率的关键指标之一，通常复用速率是2×64Kb/s，34Mbit/s等。
第三步：介绍PCM复用设备的应用领域PCM复用设备广泛应用于电信、铁路、电力、广电、金融、国防等领域。
在电信领域，PCM复用设备可以对传统的电话线路进行数字化升级，提高电话信道的数量、音质和通话的可靠性。
pcm原理图
pcm原理图PCM原理图。
PCM（Pulse Code Modulation）是一种数字信号编码方式，它将模拟信号转换为数字信号，常用于音频信号的数字化处理。
PCM原理图是指PCM编码的原理和过程图示，下面将详细介绍PCM的原理和相关知识。
PCM原理图主要包括三个部分，采样、量化和编码。
首先是采样过程，模拟信号经过采样器采样后，得到一系列的采样值。
然后是量化过程，采样值经过量化器进行量化，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
最后是编码过程，量化后的数字信号通过编码器进行编码，生成最终的数字信号输出。
在PCM编码中，采样频率和量化位数是两个重要的参数。
采样频率决定了采样过程中对模拟信号的采样率，常见的采样频率有44.1kHz、48kHz等。
量化位数则决定了量化过程中数字信号的精度，常见的量化位数有16位、24位等。
采样频率和量化位数的选择会直接影响到PCM编码后的音频质量，高采样频率和位数可以提高音频的精度和保真度。
PCM原理图中还需要说明的是编码方式，PCM编码有两种常见的方式，线性编码和非线性编码。
线性编码是指采用等间隔的线性量化步长进行编码，而非线性编码则是根据信号强度的大小采用不等间隔的非线性量化步长进行编码。
线性编码简单直观，但在低音频信号下精度较低，而非线性编码则可以更好地适应不同强度的信号，提高编码的效率和质量。
除了以上的基本原理，PCM原理图中还需要说明一些相关的概念和技术。
比如PCM编码中的信噪比（SNR）和动态范围，它们是衡量音频质量和编码性能的重要指标。
信噪比是指信号与噪声的比值，动态范围是指音频信号中最大和最小幅度之间的差值，它们都直接影响到PCM编码后音频的清晰度和保真度。
另外，PCM编码中还存在一些常见的问题和改进方法，比如量化误差和抖动问题。
量化误差是指由于量化过程中产生的误差，会导致音频信号的失真和损失，而抖动则是由于时钟不稳定性引起的音频信号抖动。
为了解决这些问题，可以采用增加量化位数、使用更高精度的量化器、改进时钟同步技术等方法来提高PCM编码的质量和性能。