最新数字调度通信的基本知识知识讲解
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调度通讯培训PPT(一)—通讯的基础知识
保护装置 保护测控 保护测控
测控装置 测控装置
保护装置
测控装置
测控装置
直流屏
电度表
VQC
微机五防
10/35KV部分 分散配置
主变、110KV装置
主变、110KV装置
其他智能设备
两层网络结构的另一种示意图，注意图中有一部 分是三层结构。
两层网络结构的特点
站控层配置服务器、客户端、工程师站、五防 机及远动机等模块； 10KV保护测控一体化装置分散到高压室，以CAN 总线、 RS-485 总线或工业以太网组网，通过前 置机或直接接入监控网；其他如主变保护 、 110KV线路保护、测控或保护测控装置直接接入 监控网； 远动工作站连接远方调度，与监控系统相互独 立，直采直送。
调度通讯培训PPT（一） ——通讯的基础知识
工程中心 技术导师组
2017/9/18
培训内容
一.变电站的基本网络架构 二.双绞线、网线和光纤的介绍 三.模板的介绍和制作 四.通调度的典型结构分析
一.变电站的基本网络架构
1.变电站的组网模式 2.两层网络结构及其特点 3.三层网络结构及其特点
以下为RS232连接模式的示意图，需注意 GND是信号地，两侧需可靠对接。
TX发送端 RX接收端 GND信号地 TX发送端
RX接收端
GND信号地
RS232口的硬件
以下为RS232的常见硬件串口，常见的有9针头和25 针头，都有公头和母头之分； 9针头的“收、发、地”一般对应“2、3、5”； 25针头的“收、发、地”按情况对应“2、3、5”或者 “2、3、7”。
3.端口的转换和转换设备
有时301C用网口或者RS232口传输数据，但接出装置 屏后可能需要进行端口的转换，或是传输介质的转换； 常见的是将RS232口或者网口转换成2M电口； 以下是两种常见的度分配的IP地址与站内地址一般不在同一网段， 当配置双远动机互为备用时，需配置交换机实现数据共享； 纵向加密主要串接在网络中，通过加密/解密等功能实现调度数据 网的安全性； 路由器主要功能是不同网段的转换，以保证整个网络能互相ping 通并进行通讯；
FAS基本原理及数字调度通信系统
《FAS基本原理及数字调度通信系统》讲座提纲前言FAS和数调是同一设备，只是在不同的使用场合，配置有所不同，称谓也就不同，在GSM-R 网络中称为FAS,所谓FAS即固定用户接入交换机的英文：Fixed users Access Switching的缩略语。
在非GSM-R网络中称为数调，所谓数调即数字调度通信系统的简称。
本讲座内容分两部分：第一部分FAS基本原理，第二部分数字调度通信系统。
第一部分 FAS基本原理第一章概述第一节铁路调度通信为指挥列车运行，保证运输安全，铁路历来有一套完善的调度指挥系统。
铁路调度系统按机构可分为铁道部调度和铁路局调度两级，如下图所示。
铁道部调度是铁道部指挥各铁路局，协调完成全国铁路运输计划，按调度业务性质分行调、客调、军调、特调、车流、集装箱、机车、车辆、电力、工务、电务调度等。
其调度通信网络结构以铁道部为中心对各铁路局，呈一点对多点的星型复合网络，我们习惯上称之为干线调度，简称干调。
铁路局调度是铁路局指挥局内相关站段，协调完成全局铁路运输计划，铁路局调度有两种类型：一是以局运输指挥中心对全局相关站段的调度指挥，与相邻铁路局也有业务往来，同时接受铁道部的调度指挥，按调度业务性质分客调、军特调度、蓬布调度、计划调度、车流、机车、车辆、工务、电务调度，他们有的归属局总调室，有的归属相关业务处，各铁路局不尽相同，这一类调度既是干调分机，又是局线调度，仍简称局调。
其调度通信网络结构，有的用专线组成星型调度通信网络，有的用铁路自动电话拨号呼叫进行联络。
二是铁路局总调室（或业务处）调度员仅指挥一段铁路线上的各车站（段、所、点），按业务性质分列车调度、货运调度、电力牵引调度（供电调度）、红外线调度等，列调、货调隶属于局总调室，电调、红外线调度隶属于相关业务处，对这一类调度，我们习惯上称之为区段调度。
其通信结构取决于业务性质和地理位置，基本上以共线型为主的调度通信网络。
此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。
铁路数字调度通信系统(全套课件)
Pa ge 11
数字调度系统的构成
调 度 操 作台 调 度 操 作台
E1
传 输
E1
模
拟
传 输
模 拟
传 输
模 拟
车 站 操 作台
CTT2000L /M
CTT2000L /M
车 站 操 作台
CTT 2000L /M
集 中 维 护台 录 音 系统
Pa ge 12
多 媒 体 终端
多 媒 体 终端
主 系统
分 系 统1
铁铁路路数数字字调调度度通信通系信统 系统
概述 铁路调度通信的历史 铁路调度通信包含的范围 数字调度通信系统必备的能 力 数字调度系统构成 数字调度通信系统的功能 数字调度通信系统组网方 式 数调系统的主要业务 部分业务实现流程举例 数字调度通信设备的特点
课程内 容
Page 2
概 述
铁路调度通信系统是运输指挥的重要基础设施， 对铁路运输指挥与安全生产起着至关重要的作用。 数字调度电话通信系统是铁路专有的， 具有中国 特色的， 与中国铁路调度指挥方式紧密相关的一 种特殊的电话通信系统。 目前铁路大量应用的数调系统是在对铁路专用通 信现状、 应用及业务需求有深入的了解和研究， 采用先进数字通信技术、 数字处理技术和计算机 技术为铁路量身定制的
Page 7
数字调度通信系统必备的能力
2 、系统规模具有良好的扩展性， 可小可大 区段专用通信位于铁路运输生产一线， 面向最基层的通信 系统。 应用需求可能会有很大差异， 涵盖的调度种类、 车 站数量、 调调度度台台数数量量、站场通信的情况况 、接入电话数量等 等都会有很大不同。 最终要构成一个从车站到路局然后到 铁道部的全国范围的调度通信网。
路车站环境有可能比较噪杂， 习惯采用麦克风扬声器 通话方式。要满足高质量的通话质量， 所以采用数字 混音技术实现组通话和会议通话， 采用DS P 回声抑制 技术使得多个通话方可以采用模拟电话或麦克风扬声 器，采用DS P 实现话音自动增益控制（ AGC ），够适 应在大噪声环境下很好的使用， 采用多通道数字录音 技术存储调度通话完整过程。
数字调度系统的构成
调 度 操 作台 调 度 操 作台
E1
传 输
E1
模
拟
传 输
模 拟
传 输
模 拟
车 站 操 作台
CTT2000L /M
CTT2000L /M
车 站 操 作台
CTT 2000L /M
集 中 维 护台 录 音 系统
Pa ge 12
多 媒 体 终端
多 媒 体 终端
主 系统
分 系 统1
铁铁路路数数字字调调度度通信通系信统 系统
概述 铁路调度通信的历史 铁路调度通信包含的范围 数字调度通信系统必备的能 力 数字调度系统构成 数字调度通信系统的功能 数字调度通信系统组网方 式 数调系统的主要业务 部分业务实现流程举例 数字调度通信设备的特点
课程内 容
Page 2
概 述
铁路调度通信系统是运输指挥的重要基础设施， 对铁路运输指挥与安全生产起着至关重要的作用。 数字调度电话通信系统是铁路专有的， 具有中国 特色的， 与中国铁路调度指挥方式紧密相关的一 种特殊的电话通信系统。 目前铁路大量应用的数调系统是在对铁路专用通 信现状、 应用及业务需求有深入的了解和研究， 采用先进数字通信技术、 数字处理技术和计算机 技术为铁路量身定制的
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数字调度通信系统必备的能力
2 、系统规模具有良好的扩展性， 可小可大 区段专用通信位于铁路运输生产一线， 面向最基层的通信 系统。 应用需求可能会有很大差异， 涵盖的调度种类、 车 站数量、 调调度度台台数数量量、站场通信的情况况 、接入电话数量等 等都会有很大不同。 最终要构成一个从车站到路局然后到 铁道部的全国范围的调度通信网。
路车站环境有可能比较噪杂， 习惯采用麦克风扬声器 通话方式。要满足高质量的通话质量， 所以采用数字 混音技术实现组通话和会议通话， 采用DS P 回声抑制 技术使得多个通话方可以采用模拟电话或麦克风扬声 器，采用DS P 实现话音自动增益控制（ AGC ），够适 应在大噪声环境下很好的使用， 采用多通道数字录音 技术存储调度通话完整过程。
数字调度通信设备概述
• U口板 • U口板提供2B＋D接口，两个B通道，1个D
通道，2个B通道走话音，1个D通道走消息， 选用U接口作为前台和后台的接口，接入主 系统调度台或分系统值班台。
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 共电板 • 提供6路共电接口，接音频话机。 • 根据业务需要，可设置为直通用户，摘机后
共线组网方式
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
飞鸿98”硬件系统
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 主控板 • 主控板包括处理机、时钟电路、交换网、通信和复
位等部分电路，完成存储控制工作，提供系统时钟， 提供各模块交换时隙，与各接口模块通信、各调度 台通信和系统维护监控台通信，交换与汇接各接口 模块的语音通道等。 • 交换网采用大规模串行无阻塞数字交换网络芯片完 成1K×1K数字交换网络。 • 为提高运行可靠性，系统采用两块主控板（即主交 换网）同时运行，互为热备份，一个处于主用状态， 另一个处于备用状态。
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 音源板 • 音源板上有两组音源发生器，每组发生器可
以支持60秒钟音信号，音信号内容由相应的 ROM内数据决定。 • 音源板为系统提供各种回铃音和忙音等提示 音。 • 音源板同时还提供对数字模块层的驱动电路。
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 系统网络结构 • “飞鸿98”通过车站分系统设备把沿线各站的
专用通信业务综合起来，利用数字信道传输 到枢纽主系统，或通过主系统分配到相应的 目的地址。 • 根据数据配置的不同，组网类型可分为：星 型方式、共线方式和综合方式。
通道，2个B通道走话音，1个D通道走消息， 选用U接口作为前台和后台的接口，接入主 系统调度台或分系统值班台。
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 共电板 • 提供6路共电接口，接音频话机。 • 根据业务需要，可设置为直通用户，摘机后
共线组网方式
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
飞鸿98”硬件系统
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 主控板 • 主控板包括处理机、时钟电路、交换网、通信和复
位等部分电路，完成存储控制工作，提供系统时钟， 提供各模块交换时隙，与各接口模块通信、各调度 台通信和系统维护监控台通信，交换与汇接各接口 模块的语音通道等。 • 交换网采用大规模串行无阻塞数字交换网络芯片完 成1K×1K数字交换网络。 • 为提高运行可靠性，系统采用两块主控板（即主交 换网）同时运行，互为热备份，一个处于主用状态， 另一个处于备用状态。
数字调度通信设备概述(PPT77页)
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 音源板 • 音源板上有两组音源发生器，每组发生器可
以支持60秒钟音信号，音信号内容由相应的 ROM内数据决定。 • 音源板为系统提供各种回铃音和忙音等提示 音。 • 音源板同时还提供对数字模块层的驱动电路。
数字调度通信设备概述(PPT77页)
• 系统网络结构 • “飞鸿98”通过车站分系统设备把沿线各站的
专用通信业务综合起来，利用数字信道传输 到枢纽主系统，或通过主系统分配到相应的 目的地址。 • 根据数据配置的不同，组网类型可分为：星 型方式、共线方式和综合方式。
数字调度通信系统(中软)
1.4 容错处理提高系统的可靠性
• 控制模块并行处理：两个模块处理机对本模块内所有事件并行处理， 而非主备控制； • 并行运行的双套网络总线：系统分布式网络为双套4096×4096无阻 塞交换网络；每块接口板通过双套网络总线分别与两块模块处理机相 连； • 并行运行的双套控制总线：模块间通信由独立运行的两套IP网络完成； 每块接口板通过双套控制总线分别与两块模块处理机相连； • 完全同步的双时钟系统：整个系统具有双套完全同步的时钟系统用于 模块间时钟同步；每块接口板通过双套时钟总线分别与两块模块处理 机相连 • 全星型容错拓扑结构：各接口板的网络和控制总线均为全星型容错拓 扑结构
CTT4000调度主机总体结构图
100Mbps 以太网A/B
16Mbps pcm Highway 最大8192时隙
MPU A1
MPU A16
MPU B1
MPU B16
接口模块1
接口模块16
模块内网络和控制结构
以太网 时钟 PCM256 A B 以太网 时钟 A B PCM256
M P U A
A D L C 0
站间通信
• 指相邻站间车站值班员办理行车业务的专用电话业务。 • 系统通过将连接在两个分系统间E1中的某一个时隙分段提供给相邻站 间通信使用，实现车站值班员以单键方式个别呼叫相邻车站值班员并 通话的功能，如图3所示。同时，可根据需要实现越站个别呼叫的功 能。 • 站间行车通信仅与相互通信的两个系统以及连接两系统的数字通道有 关，与主系统以及其他分系统无关。 • 系统将既有模拟站间通信系统的通信线路通过磁石接口接入，实现对 数字站间通信通道的保护和备份，可以自由进行人工倒换和故障自动 切换。
施工养护通信
• 指为维修或施工临时组织的通信，主要用户包括维修或施工现场指挥 人员、各工种（含工务、电务、供电、水电等，下同）指挥人员及现 场作业人员、现场防护人员、轨道检查车（电线路修复车、接触网综 合检测车、各种施工作业车辆、试验车等）工作人员、列车调度员、 牵引供电调度员、车站值班员、机车司机以及其他相关人员。
FAS基本原理及数字调度通信系统
《FAS基本原理及数字调度通信系统》讲座提纲前言FAS和数调是同一设备，只是在不同的使用场合，配置有所不同，称谓也就不同，在GSM-R网络中称为FAS,所谓FAS即固定用户接入交换机的英文：Fixed users Access Switching的缩略语。
在非GSM-R网络中称为数调，所谓数调即数字调度通信系统的简称。
本讲座内容分两部分：第一部分 FAS基本原理，第二部分数字调度通信系统。
第一部分 FAS基本原理第一章概述第一节铁路调度通信为指挥列车运行，保证运输安全，铁路历来有一套完善的调度指挥系统。
铁路调度系统按机构可分为铁道部调度和铁路局调度两级，如下图所示。
铁道部调度是铁道部指挥各铁路局，协调完成全国铁路运输计划，按调度业务性质分行调、客调、军调、特调、车流、集装箱、机车、车辆、电力、工务、电务调度等。
其调度通信网络结构以铁道部为中心对各铁路局，呈一点对多点的星型复合网络，我们习惯上称之为干线调度，简称干调。
铁路局调度是铁路局指挥局内相关站段，协调完成全局铁路运输计划，铁路局调度有两种类型：一是以局运输指挥中心对全局相关站段的调度指挥，与相邻铁路局也有业务往来，同时接受铁道部的调度指挥，按调度业务性质分客调、军特调度、蓬布调度、计划调度、车流、机车、车辆、工务、电务调度，他们有的归属局总调室，有的归属相关业务处，各铁路局不尽相同，这一类调度既是干调分机，又是局线调度，仍简称局调。
其调度通信网络结构，有的用专线组成星型调度通信网络，有的用铁路自动电话拨号呼叫进行联络。
二是铁路局总调室（或业务处）调度员仅指挥一段铁路线上的各车站（段、所、点），按业务性质分列车调度、货运调度、电力牵引调度（供电调度）、红外线调度等，列调、货调隶属于局总调室，电调、红外线调度隶属于相关业务处，对这一类调度，我们习惯上称之为区段调度。
其通信结构取决于业务性质和地理位置，基本上以共线型为主的调度通信网络。
此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。
FAS基本原理及数字调度通信系统
（1）以铁路局为中心，对相关站段及相邻局用专线组成星型网络
（2）利用铁路自动电话网，相互拨号呼叫联络
区段调度：列调、货调、电调、红外线调
以局调度员为中心，按管辖范围对所属调度对象以共线方式组成：车务、工务、电务、水电
（1）以段调度员为中心，按管辖范围对所属调度对象以共线方式构成专用电话电路
一、调度通信
以列车调度为例，铁路局列车调度员，使用的终端设备称为××列车调度台，其调度对象为所辖车站值班员、相关站段调度。
特点：（1）是直接指挥列车运行的通信设备；
（2）调度员对车站值班员为指令型通信，值班员对调度员为请示汇报型通信；
（3）以调度员为中心，一点对多点的通信；
（4）铁路线点多线长，呈线状分布，列调通信也呈链状结构。
二、站场通信
站场通信有两种类型，一种是大型车站多个作业场，主场车站调度员与各相关值班员构建的若干个一点对多点的调度通信，简称站调。另一种是小站车站值班员与若干个站内用户（道岔清扫房电话等）之间构建一点对多点的站内通信，在这里，我们用站内通信一词，以便与大型车站的站场通信有所区别。
其特点和要求与调度通信基本类同，所不同的只是组网方式不同。
此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。车务、工务、电务、水电等段调度员对所辖各工区（站）之间通信，统称为公务专用电话系统。其通信网络结构：站调采用星型通信网络，公务专用电话系统有共线型和自动电话两种方式。
综上所述，对铁路调度通信业务可归纳如下表所示：
（2）利用铁路自动电话网，相互拨号呼叫联络
站场通信
站调、调车、货运、车号、商检
以车站调度员（值班员）为中心，对相关值班员用专线组成多个星型站调通信网络
（2）利用铁路自动电话网，相互拨号呼叫联络
区段调度：列调、货调、电调、红外线调
以局调度员为中心，按管辖范围对所属调度对象以共线方式组成：车务、工务、电务、水电
（1）以段调度员为中心，按管辖范围对所属调度对象以共线方式构成专用电话电路
一、调度通信
以列车调度为例，铁路局列车调度员，使用的终端设备称为××列车调度台，其调度对象为所辖车站值班员、相关站段调度。
特点：（1）是直接指挥列车运行的通信设备；
（2）调度员对车站值班员为指令型通信，值班员对调度员为请示汇报型通信；
（3）以调度员为中心，一点对多点的通信；
（4）铁路线点多线长，呈线状分布，列调通信也呈链状结构。
二、站场通信
站场通信有两种类型，一种是大型车站多个作业场，主场车站调度员与各相关值班员构建的若干个一点对多点的调度通信，简称站调。另一种是小站车站值班员与若干个站内用户（道岔清扫房电话等）之间构建一点对多点的站内通信，在这里，我们用站内通信一词，以便与大型车站的站场通信有所区别。
其特点和要求与调度通信基本类同，所不同的只是组网方式不同。
此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。车务、工务、电务、水电等段调度员对所辖各工区（站）之间通信，统称为公务专用电话系统。其通信网络结构：站调采用星型通信网络，公务专用电话系统有共线型和自动电话两种方式。
综上所述，对铁路调度通信业务可归纳如下表所示：
（2）利用铁路自动电话网，相互拨号呼叫联络
站场通信
站调、调车、货运、车号、商检
以车站调度员（值班员）为中心，对相关值班员用专线组成多个星型站调通信网络
数字调度通信系统(中软)
，其他槽位所有接口板均可混插
风扇单元
P W R A
A D L C 0
A D L C 1
A D L C 2
A D L C 3
A D L C 4
A D L C 5
MM PP UU AB
A D L C 6
A D L C 7
A D L C 8
A D L C 9
A D L C 10
A D L C 11
P W R B
间通信使用，实现车站值班员以单键方式个别呼叫相邻车站值班员并 通话的功能，如图3所示。同时，可根据需要实现越站个别呼叫的功能 。 站间行车通信仅与相互通信的两个系统以及连接两系统的数字通道有 关，与主系统以及其他分系统无关。 系统将既有模拟站间通信系统的通信线路通过磁石接口接入，实现对 数字站间通信通道的保护和备份，可以自由进行人工倒换和故障自动 切换。
道口通信
主要用户包括道口值班人员、车站值班员、机车司机以及其他相关人 员。
应急通信
主要用户包括各级救援中心指挥人员、事件现场指挥人员及各工种（ 含车务、工务、电务、供电、水电、机务、车辆、公安、安监等，下 同）作业人员、有关调度人员、车站值班员、助理值班员、机车司机 、救援列车主任以及其他相关人员。
1.5编号方案功能
系统支持对固定用户终端进行统一编号，分配唯一的ISDN号码。编 号方案符合《铁路GSM-R数字移动通信网编号计划》的要求。
系统同时支持内部有线用户短号码呼叫。
1.6断点保护功能
当数字环上某一个系统出现严重故障或断电时，接入系统的上下行 2M在系统控制下直通过去，系统自动从数字环上脱离，整个数字环 的通信不受影响；该系统正常运行后，系统会自动接入数字环，无需 人工干预。
风扇单元
P W R A
A D L C 0
A D L C 1
A D L C 2
A D L C 3
A D L C 4
A D L C 5
MM PP UU AB
A D L C 6
A D L C 7
A D L C 8
A D L C 9
A D L C 10
A D L C 11
P W R B
间通信使用，实现车站值班员以单键方式个别呼叫相邻车站值班员并 通话的功能，如图3所示。同时，可根据需要实现越站个别呼叫的功能 。 站间行车通信仅与相互通信的两个系统以及连接两系统的数字通道有 关，与主系统以及其他分系统无关。 系统将既有模拟站间通信系统的通信线路通过磁石接口接入，实现对 数字站间通信通道的保护和备份，可以自由进行人工倒换和故障自动 切换。
道口通信
主要用户包括道口值班人员、车站值班员、机车司机以及其他相关人 员。
应急通信
主要用户包括各级救援中心指挥人员、事件现场指挥人员及各工种（ 含车务、工务、电务、供电、水电、机务、车辆、公安、安监等，下 同）作业人员、有关调度人员、车站值班员、助理值班员、机车司机 、救援列车主任以及其他相关人员。
1.5编号方案功能
系统支持对固定用户终端进行统一编号，分配唯一的ISDN号码。编 号方案符合《铁路GSM-R数字移动通信网编号计划》的要求。
系统同时支持内部有线用户短号码呼叫。
1.6断点保护功能
当数字环上某一个系统出现严重故障或断电时，接入系统的上下行 2M在系统控制下直通过去，系统自动从数字环上脱离，整个数字环 的通信不受影响；该系统正常运行后，系统会自动接入数字环，无需 人工干预。
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量化
A律压缩采用的是十三折线 法
Y
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7/8
7 6/8
5/8
6
4/8
5
4 3/8
3 2/8
2 1/8
1
11 1
1
1
1
128 64 32
16
8
4
8
斜率： 1段：16 2段：16 3段：8 4段：4 5段：2 6段：1 7段：0.5 8段：0.25
X
1
1
2
编码
所谓编码，就是用一组二进制脉冲来代表 已量化的样值脉冲，这个过程又称为模/数变 换，即A/D转换。下边是以13折线来讨论码位的 安排。码位由三部分组成。 （1）极性码0 样值脉冲有正、负之分，当 0 =”1“
数字调度通信的基本知识
It is our time now!
We are……
数字调度通信的基本知识
一、模拟信号数字化的基本原理 二、时分多路通信的概念 三、数字交换的基本原理 四、区段数字调度的基础知识
模拟采用信脉将号冲模拟编的信码数号调变字制为（化PCPM，CM信号），的必方须法经过 抽样、量化、编码三个步骤
量化
M个抽样值区间是等间隔划分的,称为均匀量化。 非均匀量化法的原理：非均匀量化是一种在信号动 态范围内，量化分级不均匀、量化阶距不相等的量化
M个抽样值区间也可以不均匀分，称为非均匀量化 。在均匀量化时，由于量化分级间隔是均匀的，对大 信号和小信号量化阶距相同，因而小信号时的相对误 差大，大信号的相对误差小
将PCM信号还原为模拟信号，要经过练得 步骤：第一步通过解码器将PCM信号还原成 与发送端一样的量化样值，也就是把PCM信 号转换成PAM信号，这个过程称为数/模转换 （D/A转换）；第二步将PCM信号通过低通 滤波器，是离散的PAM信号恢复为原有的连 续语音信号。
下图为数字传输的原理图。
编 PCM
模拟信号数字化的基本原理
抽样
抽样是把时间连续的模拟信号转换成一系列时 间离散幅度连续的抽样值的过程。过程如下图
抽样定理：对于一个最高频率为Fm的模拟信号，只要 抽样频率以 fs大于或等于2 Fm 的速率进行抽样，其抽出的样值 可以完成表征原信号，因此抽样间隔时间T≤1/(2Fm)。
可以简单地概括为：抽样就是将模拟信号变为幅度连续、 时间离散化的抽样脉冲信号，即PAM信号
代表样值为负脉冲 （2）段落码 A律13折线单方向分为8段，非均匀分段，从小信号的第1 段开始到大信号的第8段为止，各段的长度不一样，段落 起始电平、量化值范围也不一样。 （3）段内电平码 每个段落内又均匀等分成16个量化级，由于非线性量化分 段每一段落长度不一样，各段落间的级差也不一样 下面是三个码位的比较、判断、确定
量化过程
q7
信号的实际值
m6
q6
信号的量化值
m5
m q(t)
量化误差 m (t)
q5
m (6T)
m q(6T)
m4
q4
m3
T
2T 3T
4T
5T
6T
7T
q3
m2
q2
m1
q1
{m (kT)}
量化器
{m q(kT)}
量化处理：将抽样 信号幅度范围划分 为若干互不重叠的 子区间，每个子区 t 间都用其中的一个 给定值来代表。量 化处理的器件为量 化器。
信 PCM
解
码
道
码
低 通
x(t)
滤
波
2、时分多路复用
在一对传输线上，传输多个话路信息，这就是 多路复用。多路复用通常有频分制（FDM）和时分 制（TDM）两种 •FDM：以频率作为分割信号的参量；采用模拟技 术，对计算机通信不太合适。 •TDM：以时间作为分割信号的参量；即信号在时 间位置上分开但它们能占用的频带是重叠的。当传 输信道所能达到的数据传输速率超过了传输信号所 需的数据传输速率时即可采用TDM；PCM通信常称 为时分多路通信如下图为时分复用系统图
量化器的输为m(kT,) 输出信号为 mq (kT)
量化噪声
mq(kT)与m(kT)之间的误差称为量化误差。 对于语音、 图像等随机信号，量化误差也是随机 的,它像噪声一样影响通信质量，因此又称为量化噪 声,通常用均方误差来度量。
量化噪声形成后，在接受端是无法去掉的， 由量化误差产生的功率为量化噪声功率，通常用 Nq 表示 由mq(kT)产生的功率称为量化信号功率，用Sq表 示Sq/Nq是量化信噪功率比，它是衡量量化性能好坏 的最常用的指标
基带信号 m1 (t) m2 (t)
同步
低通滤波器1 2m1′(t) 低通滤波器2 2m２′(t)
mn-1 (t) mn (t)
发送端
接收端
低通滤波器 n－1 低通滤波器 n
mn-1 ′(t) mn ′(t)
时分复用系统示意图
2、时分多路复用
从语音模拟信号转换成数字信号的 过程中可知，为确保接收端能将离散 的数字信号还原成连续的模拟信号， 抽样频率需采用8000Hz，即每隔 125μs抽样一次。因此，就PCM时分 通信而言，是把125μs时间分成许多 小段落，每一个小段落占一小段时间 间隔，将每一路信号的传输时间分配 在不同的时间间隔，以达到互相分开 的目的（每一路所占用的时间间隔称 为时隙）
比较、判断、确定：极性码----段落码-----段内码
在每个段落内部都是均匀等分为16个量 化电平；但每个段落的量化间隔大小不 同；所以总体看来是非均匀量化。
x(t) 抽 PAM 量
样
化
1、PCM传输系统
模拟语音信号在发送端经过抽样、量化和编 码以后得到了PCM信号，该信号经过传输线 路送到对端。在接收端将收到的PCM信号还 原成语音信号。
f (t) o
fs(t)
f (t)
fs(t)
抽 样 器
t
oTs
P(t)
(1)
t
2Ts -Ts o Ts 2Ts t
量化
模拟信号抽样后变成在时间上离散的信号，但仍然是 模拟信号。这个抽样信号必须经过量化才成为数字信号。
抽样信号在时间上是离散的，但其幅度取值是连续的。 数字信号是用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值 。 若用n位二进制数编码表示幅值,最多能表示2n个电平,用这 些电平对抽样信号幅度做离散化处理,即量化。
量化
非均匀量化就是非线性量化，其压、扩特性采用 的是近似于对数函数的特性。CCITT建议采用的压 缩率有两种，分别叫做A律和u律
A律的压缩系数（A）为87.6，用13折线来近似。 欧洲各国、中国的PCM设备采用这种压缩律。U律的 压缩系数（u）为255，用15折线来近似。北美各国 的PCM设备采用这种压缩律