二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法二、PCM30/32路PCM通信系統介紹 1. PCM 30/32路系統框圖：PCM 30/32路系統框圖如圖2.9所示 圖2.9 PCM 30/32路系統框圖 二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法2. 各部分主要功能：(1) 混合電路：作用是將收信與發信合一的類比用戶二線轉換成數位通信所需的收信與發信分開的四線，即二／四線的轉換，它可以由積體電路實現 (2) 帶通濾波器：作用是從語音頻帶中僅選出0.3－3.4kHz的頻段作為通話用頻帶，而將不需要的頻率成分濾除以保障傳輸的質量二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法(3) 抽樣：經混合電路和帶通濾波器送出的0.3－3.4kHz類比語音信號首先被抽樣，將其變換成時間上離散的類比語音信號，即脈衝幅度調變信號(PAM)4) 量化：本來32個活路經抽樣後在時間上彼此不重疊的PAM信號經匯合，已可在同一條通道中實現分時多工傳輸了，為了進一步將PAM信號的無限多個幅值轉換成有限多個幅值，採用了13折線A律的非均勻量化方法將其變換成256個幅值二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法(5) 編碼：由於採用256種幅值會給機內設備及通道傳輸帶來一系列的技術困難，因此必須再將256個幅值標準進一步簡化成只有兩種幅值的信號：即用二進位數字字信號的1和0代表脈衝的有或無的編碼。
6) 匯總：匯總電路將30個話路資訊與幀同步碼和信令碼的資訊按PCM30／32系統的幀結構排列，最終形成PCM一次群（基群）的幀結構二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法(7) 碼型變換：把PCM機內使用的單極性機內碼變成適於通道傳輸特性的、便於同步提取的和具有一定的糾錯能力的碼型，如HDB3碼或者AMI碼8) 再生：為克服數位語音碼流在通道中傳輸時所受的衰減、失真和疊加雜訊的影響，收信支路要先經再生電路對可能畸變的數位碼流進行脈衝反轉以再生和修補二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法(9) 碼型反變換、分路、解碼與低通濾波：與發送方的功能相反，碼型反變換完成把接收到的雙極性線路傳輸碼轉換成單極性的機器內碼的功能；分路開關依次分離出各時隙的數位話路信號至各話路接收端，同時分離出信令碼（資料信號碼）、幀同步碼；解碼器從總數碼流中把每一話路的數位碼流分離出來，並在各路自己的解碼器中恢復成各路自己的PAM信號；離散的PAM信號經低通濾波器的低通平滑後，恢復成各路的連續類比話音信號，再經音頻放大、混合電路至用戶10) 定時電路：發端定時電路用於產生抽樣脈衝、幀同步脈衝等發端所需的脈衝信號。
二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法3. PCM 30/32路系統工作過程：總結PCM 30/32路系統的工作過程，大致為：發送端各 路話音信號經二/四線轉換介面後放大，低通限頻，然後 進入合路器進行抽樣、量化和編碼得到PCM語音資訊碼 流，並送到匯總電路中進行匯總 二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法三、PCM 30/32路系統的幀結構 1. 每條話路速率：根據抽樣定理，抽樣頻率為每秒8,000Hz，故抽樣周期T=1/8,000=125μs 2. 總數碼傳輸率：經過量化編碼後每個抽樣信號變成8位元二進碼，30路共有30×8=240位二進碼元，再加上幀同步時隙TS0的8位幀同步碼和信令時隙TS16的8位信令碼，則共有256位二進碼，這也就是一幀所含的二進碼元數 二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法3. 標誌信號（信令）傳送方式：在數位通信系統中，標誌信號是指用於在通信中建立接續、拆除和控制以及網路管理有關的資訊，比如佔用、撥號、應答、拆線等狀態的資訊 4. PCM 30/32路系統幀結構說明：PCM 30/32路系統幀結構滿足下列規則：二、類比信號的數位化方法二、類比信號的數位化方法(1) 每16幀為1個複幀，順序為F0，F1，F2，…，F15。
(2) 每幀中有32個路時隙，其順序編號為TS0，TS1，…，TS31； (3) 每個路時隙有8位二進碼； (4) TS1～TS15，TS17～TS31的時隙分別用於30個話路的用戶傳輸數位資訊應用； (5) TS0時隙用於傳送幀同步碼，其中，第1位作為國際通信備用位元，目前暫定為1； (6) TS16時隙用於傳送信令碼 三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生數位終端設備完成信號的模/數、數/模變換，數位傳輸則 是把數位終端產生的數位信號經由通道及再生中繼設備傳 輸並實現兩地之間數位信號的通信在PCM通信系統中 ，定時和同步是兩個非常重要的技術，應用它們，可以保 障數位通信設備的正常工作三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生一、定時技術 在PCM中，要完成取樣、量化和編碼/解碼等過程，必須 嚴格按照一定的時間順序，亦即應該有一個讓哪部分何時 工作的指揮系統 三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生1. 發端定時系統：發端定時系統包括時鐘脈衝發生器、位脈衝發生器、路脈衝發生器，TS0，TS16時隙脈衝發生器以及複幀脈衝發生器六部分，如圖2.11所示2. 收端定時提取：PCM接收端採用從PCM碼流中提取發送端時鐘頻率定時資訊的方式實現時鐘同步，收端定時提取框圖如圖2.12所示。
圖2.11 發端定時系統組成圖2.12 收端定時系統框圖三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生二、同步技術 在分時多工中，為了保證各路信號被準確地分配到各路中 去，要求收發兩端的分路器與合路器必須嚴格同步，否則 就會造成接收端不能在相應的時間內收到該收的信號而產 生串音干擾要實現收發兩端嚴格同步，無論從系統的硬體還是從系統 的軟體上都要採取相應的措施，其中幀同步和位同步即是 在實用中所採取的主要措施之一 三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生1. 位同步：位同步是最基本的同步要求，是保證幀同步的必要條件位元同步要求收、發端的時鐘頻率完全一致，達到同頻同相2. 幀同步：設有N個話路時分多工在同一傳輸線路上，則通過對每個話路抽樣一次後得到N路話路路時隙 (1) 要求幀同步恢復時間短2) 要求幀同步系統穩定3) 要求幀同步碼的碼型和長度合適三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生三、數位信號的再生中繼 為了延長通信距離，在數位通信中採用了再生中繼的方 法，具體做法是：在通道沿線適當距離處設置再生中繼設備，將尚能辨別 出來的“0”“1”信號加以放大整形恢復成原來的樣子並繼 續向前傳送出去，只要不出現誤判，經過再生中繼後的 輸出脈衝會完全恢復成和原來一樣的脈衝信號，再生中 繼的系統框圖如圖2.13所示。
圖2.13 再生中繼系統三、數位傳輸與再生三、數位傳輸與再生1. 再生中繼傳輸：再生中繼器由均衡放大器、定時時鐘提取電路和判斷再生電路三個基本部分組成 (1) 均衡放大：均衡放大的作用是將經過一定距離傳輸後的脈衝波形均衡並放大成理想的升余弦波形 (2) 定時時鐘提取：為了在脈衝幅值正確時刻進行判決以期得到正確的恢復脈衝序列，必須具有與發送端絕對同頻同相的定時時鐘 (3) 判斷再生：對均衡放大後的升余弦波形進行識別，在最佳判斷時刻對信號進行抽樣判斷。