上一篇文章说的是模拟信号发送和接收过程 这篇文章说的是数字信号发送和接收过程，那么信源大多数都是模拟信源，那么数字信号是怎么来的？
数字信号是怎么来的
从模拟信号到数字信号分为三步：抽样、量化、编码
首先、模拟信号是连续的函数，数字信号是对模拟信号进行抽样得到的，那么进行抽样之后的数字信号能不能代表原来的模拟信号呢，也就是说，是不是把原来的信号的有用信息都保留下来了呢？也就是说我们应该怎么抽样才能让数字信号能够代表模拟信号。
解决这个问题，我们要提到奈奎斯特采样定理。即设信号的最高频率分量（对频率不理解的小小伙伴可以参考我的博客，连续信号傅里叶变换）为fm，为了使抽样值能够完整的描述信号，那么至少应该以2fm的速率进行抽样：即采样频率大于等于2fm。
具体的证明过程可以自行百度，这里不再赘述。
比如：人发出的声音信号的频率是300Hz到3400Hz，最高频率是3400Hz，当我们以2*3400 = 7800Hz频率采样的时候，也就是说1秒钟采样7800个点，再就是1/7800秒采样一个点的时候，得到的离散信号能够完整的描述我们的声音信号，一般来说考虑到信号衰减的问题，我们对于语音信号以8KHz采样，也就是125us采样一次，这是一个标准采样频率。
现在通过抽样，得到的信号是一个离散信号，也就是时间离散，幅度连续的信号，需要经过量化过程，将每个信号抽样幅度量化成2的N次方个电平之一，其中N代表用几个比特代表这个抽样值。
最后将离散幅度电平表示成或编码成Nbit长度不同的二进制数，能够被计算机识别。
从模拟信号转变为数字信号的过程叫A/D转换过程；相应的从数字信号恢复出模拟信号的过程叫D/A转换过程。
信源编码
上面说了半天就是把模拟信源转变为数字信源，说白了就是对信源进行编码的过程。信源编码就是把信源发出的信号变成二进制信号，从而便于传输，尽量用最短的码来代表最多的信息。下面列举PCM编码
语音信号编码——PCM编码（脉冲编码调制）
PCM编码广泛的应用到音频信号处理，PCM编码也是分为三步，抽样量化编码。
抽样过程：
左图是模拟信号，中间图是抽样脉冲信号，可见抽样一次也会持续点时间，右图是抽样完之后的图。
量化过程：把一个连续函数的无限个数值的集合映射为一个离散函数的有限个数值的集合，比如抽样值为2.2，量化值为2.0，抽样值为3.7，量化值为4.0.一般遵循四舍五入原则。
说到这里，说几个关于量化的几个术语:
- 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
- 均匀量化：量化间隔都一样的量化叫做均匀量化，否则叫非均匀量化 -
编码过程：用一些符号取代另一些符号的过程，常用二进制代码，用二进制码组去表示量化后的十进制的量化值。这就涉及到几个问题：用几位二进制来编码，每位二进制数代表什么。
PCM编码的主要过程图
由于采用“四舍五入”进行量化，因此量化噪声的最大值是0.5，尽管信号幅值大和信号幅值小时的绝对量化噪声是一样的，都是0.5个量化间隔，但相对误差却悬殊很大。 就比如一个信号抽样值是0.4，最后量化为0，一个大信号抽样值为109.6，量化值为110，显然信号幅度小误差很大。为了解决这个问题，采用了非均匀量化，也就是说对小信号部分采用较小的量化间隔，而对大信号部分就用较大的量化间隔。具体实现方式是压缩与扩张法，简称压扩法。（注意！！前方高能）
压缩特性通常采用对数压缩特性，也就是压缩器的输出与输入之间近似呈对数关系，而对数压缩特性又有A律和μ律之分，有啥关系？
A律特性曲线。
但是A律实在是太复杂了，于是采用了13折线对这个A律曲线进行了近似。于是编码过程就变成这样的了：
得到的这个8bit编码就是PCM编码。
在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，被广泛用于素材保存及音乐欣赏，CD、DVD以及我们常见的 WAV文件中均有应用。因此，PCM约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近
时分复用（Time Division Multiplexing）
接着PCM编码说，PCM编码广泛的应用于语音信号编码，采样频率是8KHz，也就是125us采样一次，假设采样一个点需要耗时25us，那么每采样一次都会有125-25=100us的时间等待，也就是浪费了。那怎么减少这种浪费？我们可以在浪费的这段时间对别的信号进行采样，那么这125us就可以对5个信号（我们称为5路信号）进行采样了，每段时间都不会浪费，这样5路PCM信号就可以在一条信道上传输了。
时分复用的原理图如下：其中这个转化开关就是控制什么时候让哪路信号采样的，这段时间对应这路信号，把这段时间称作时隙，也就是说一个时隙对应一路信号。
在A律量化中，量化级数为256，一个码组的长度是8位，即一个样值用8位二进制码，按抽样定理每125μs抽一次样，则一秒内共传输二进制码元的个数为8×8000=64000，也就是说信息传输速率（比特率）为64kb/s。而传输64kb/s的数字信号理论上所需带宽最少为32kHz，可见一路PCM话音信号的带宽比一路模拟话音信号的带宽至少大8倍。在同一信道中以频分复用的方式传输模拟信号的路数比传输脉冲编码调制信号的路数多好几倍。
E1和T1
刚才说到，1路PCM抽样的时候会有一段时间浪费，那么这段时间完全可以分给其它信号，那么分给多少个信号呢？也就是说把这段时间分成几个时隙呢？国际上有两种标准，分别是E1(E one)和T1(T one).中国和欧洲用的是E1。
E1
E1分成了32个时隙（TS），因为PCM是8bit采样，所以一个时隙对应8bit，由32个时隙组成了一个帧（F），16个帧组成一个复帧（MF）。在一个帧中，TS0 主要用于传送帧定位信号（FAS）、CRC-4（循环冗余校验）和对端告警指示，TS16主要传送随路信令（CAS）、复帧定位信号和复帧对端告警指示，TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据等信息。我们称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”，TS0和TS16为“开销”。
因为一个时隙对应8bit，采样频率是8KHz，也就是一秒钟采样8000次，那么一个时隙就有8*8000=64kb/s,E1有32个时隙，那么E1的传输速率就是64*32=2048Kbps = 2.048Mbps，E1每个PCM基群帧包含8bit*32时隙=256比特。因此E1就是采用同步时分复用技术将30个语音信道和2个控制信道复合在一条2.048Mbit/s的高速信道上。
T1
T1采用15折线μ律编解码；T1为24个时隙；T1每个基群帧为8bit * 24 = 192bit（实际应该是193bit）。因此T1提供速率带宽为193 * 8K = 1.544Mbit/s。