PCM在机场场区通信传输网络中的应用分析

殷明哲

摘 要：PCM是脉冲编码调制的简写，这个概念最早提出于二十世纪三十年代，可以说是数字通信的基础概念。其在六十年代就已经开始应用于市内通话当中，用于容量的扩充，其可让音频电缆的芯线传输容量扩大到24倍以上。在七十年代后期，各国都开始将其应用到其他领域，例如微波通信、卫星通信和光纤通信等等。进入八十年代后，脉冲编码调直系统已经在市内通话终极传输中的达到了广泛应用，也应用到了数字程控交换机中。

关键词：脉冲编码调制；抽样；编码；译码

PCM传输网络现在已经应用到了国内部分机场通讯当中，可以用于机场内指挥盲降和下滑、处理通信设备的信号，监视跑道面气象监测信号，负责机场区域内承担电话通信。所以总结起来，PCM直接将导航、气象功能和通信电话网络整合起来，这样一来就形成了一个完善的网络业务体系，不仅可以用于保证航班安全和准点，也预示了机场通信未来的发展方向。本文首先简要对其应用原理进行了分析，之后针对机场跑道这传输链路设计情况进行说明，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

1 PCM传输简介

PCM是直接将模拟信号转化为数字信号的一种方法，在数字化的过程中，其需要经过的三个步骤分别为抽样、量化和编码，而在实际应用中为了可以让设备的传输容量得到扩大，传输设备也会直接将信号进行调制，之后复用这些信号。

1.1 抽样

经过时间连续的方式来讲大量时间轴上的信号进行连续抽取，来收集时间轴上的离散信号，之后借助于抽样理论，即可将离散信号用于替换连续信号，来给信号处理带来便利。

1.2 量化和编码过程

Pcm设备当中，量化和编码两个步骤是同步进行的，在抽样完毕后即可得到幅度变化模拟量，将这个模拟量采用有限二进制来表示出来，这个过程就是量化。但是量化过程中由于量化信号和抽样信号难免存在差值，可以将其称为量化误差。在产生量化误差后，接收端会因此而产生噪音，这就是量化噪音。经过增加量化技术即可降低量化误差，其采用二进制的方式来进行量化，非均匀量化的同时也要才将频带尽量拓宽，进而提高整个数据传输速度，这样一来，量化噪音减小后，其占用的空间也会进一步缩小。如果要控制幅度差异，则可以采用非均匀量化方式，这样即可量化间隔化，在幅度小的情况下，量化间隔也会更小。

现在所采用的非均匀量化方式主要分为两个类型，在日本和美国地区采用μ律，而中国和欧洲等地采用的则是A律。A律分段方法为13折线，其首先需要将y轴划分为8段，又将每个段分为等长的16份，分别表示一个量化级，所以计算起来，y轴量化级共计128个；而采用非均匀量化方式进行的量化则采用x轴来表达，结合非均匀量化规律，则可以实现二分之一分段。量化方式示意图如图1所示。

总而言之，量化级共计128个，共可以表达为7位二进制码，而在y轴则表示为正负的方式，所以极性码也可以起到表达的作用，所以二进制码共计8位才能发挥作用。

1.3 复用

为了使设备能够进行大容量传输，需要把多个接入PCM设备的信号进行时分复用，再接入SDH设备进行传输。将信道按照时间进行划分，从而可以实现时分复用，每个信号在编码中还是按照顺序进行，编码后信号会占据一定的时隙，在多个信号利用的情况下，会形成不同的时隙，信号在时隙上传输。PCM脉冲编码调制设备，在对信号模拟后，将信号抽样，然后通过编码的方式实现数字信号的应用，将低速业务转换成数字信号，并装入64kbit/s通道，再把30路64kbit/s通道复接成2Mbit/s，通過2M同轴电缆，接入到SDH设备然后经SDH设备电路中进行码型变换，变换成适合于光线路传输的码型，再送入光发送电路，将电信号变换成光信号，送入光纤传输。PCM设备提供时隙交叉功能和各种标准接口，如：话音中继接口（FXO）、话音终端接口（FXS）、数据接口（RS-232串口）及模拟四线接口（4wE/M）。

2 机场场区PCM传输链路设计

电力通信网络是保证电力安全生产的基础设施，是电网安全稳定运行的三大支柱之一。它的稳定、可靠运行是电力调度自动化系统、电网安全稳定控制系统和电力线路继电保护装置等电力安全生产保障系统发挥作用的保证。电力通信网络既包括采用光纤和微波通信技术建设而成的电力通信传输网，也包括采用PCM一次群设备组成的电力通信业务接入网。因此，对电力通信网络的建设和优化改造，除了需要发展以光纤SDH通信传输网络为主的电力通信骨干传输网，也要发挥PCM设备的组网功能，形成灵活可靠的业务接入网。

由于导航设备监控信号、气象设备信号主要用RS232、RS485、2/4线等接入方式，PCM设备应具备数据与语音等多业务综合接入功能，提供包括用户模拟接口、E/M中继接口、2/4线音频接口、载波接口等多种语音接口。提供齐全的数据接口E1接口、64K同向数据接口（G.703）、低速数据接口（RS232/485/422）、N×64K同步数据接口（V.35）、10BaseT以太网接口等，满足用户终端设备数据的接入。信号传输环节中，将数字交换技术合理的采用，从而可以完善时隙的交叉，从而在对业务调度中可以在不同的流向进行；为了大容量的传输并方便以后的扩容将主要依靠SDH传输平台，通过SDH的2M电接口将PCM群路信号接入，在PCM接入层中，确保用户终端的接入，信号传递是通过SDH光传输网络进行。整个传输链路设计框图如下：

3 结束语

经过前文总结，我们不难发现，在未来，机场通讯体系功能会越来越多样，同时体系也会越来越完善，这给很多工作的开展都带来很大的便利。本文首先简要对其应用原理进行了分析，之后针对机场跑道这传输链路设计情况进行说明，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

参考文献

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