[科普中国]-均匀编码

均匀编码的概念

均匀编码（uniform encoding）是指在脉码调制中，根据已确定的代码，用一组字符信号来表示模拟信号的均匀量化样值的过程。

用脉码调制方式进行通信的一个首要问题是把时间连续，取值连续的模拟信号转换成时间离散，取值离散的数字信号传送。这个数字化过程包括抽样、量化、编码等几个主要步骤。

均匀量化也称线性量化或线性编码，是量化率中最简单的情况。由于是均匀划分量化级，则有：

这说明：如果信号的幅值不超出过载电平，则量化失真功率仅和量化间隔的1，即和量化级数N有关，而与信号的形式，大小无关。此物理概念不难理解：因为量化间隔相同，因此信号无论在那个量化级，它的量化误差都相同。失真功率和信号无关。而S.d.r值就随信号功率增大而增加。但当信号过大以致超出过载电平的概率较大，过载量化失真功率不能忽视时，S.d.r值将随信号增大而下降。

均匀编码的基本原理用脉码调制方式进行通信的一个首要问题是把时间连续，取值连续的模拟信号转换成时间离散，取值离散的数字信号传送。这个数字化过程包括抽样、量化、编码等几个主要步骤。下面以单路电话语音信号的数字化过程为例说明：

首先是抽样，它是把连续话音信号变成时间离散信号的过程。把信号接到由电子开关构成的抽样门上，在抽样脉冲的控制下，抽样门每隔秒短促地闭合一下。每闭合一次，抽样门输出一个窄脉冲，这就完成了一次抽样。窄脉冲的幅度正是话音信号在抽样时刻的瞬间幅值，故称此脉冲为话音信号的样值。依次抽样的结构，抽样门输出已周期为秒的样值脉冲序列。

抽样后，已得到时间离散化的PAM信号，但幅度取值仍是连续的，因此还要完成幅度取值的离散化。这就是量化的过程。

信息进行量化就会带来量化失真。而这种失真的大小显然和量化规律也就是量化方法有关。量化失真功率及信号量化失真比是判断量化率优劣的主要依据。

正弦信号多为测试设备时所用，计算它的S.d.r值有实际意义。此时，有效值

如振幅信号不过载，只有为过载量化失真。设n为编码比特数，N=。

当输入话音时，在均匀量化的情况下，未过载量化失真功率与正弦波时一样。1