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脈衝編碼調變
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脉冲编码调制（英语：Pulse-code modulation，缩写：PCM）是一种模拟信号的数字化方法。PCM将信号的强度依照同样的间距分成数段，然后用独特的数字记号（通常是二进制）来量化。PCM常被用于数字电信系统上，也是计算机和红皮书中的标准形式。在数字视频中它也是标准，例如使用ITU-R BT.601。但是PCM并不流行于诸如DVD或DVR的消费性商品上，因为它需要相当大的比特率（DVD格式虽然支持PCM，不过很少使用）；与之相较，压缩过的音频较匹配效率。不过，许多蓝光光盘使用PCM作音频编码。非常频繁地，PCM编码以一种串行通信的形式，使数字传讯由一点至下一点变得更容易——不论在已给定的系统内，或物理位置。
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调制
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在图标中，一个正弦波（红色曲线）被取样和量化为PCM。正弦波在每段固定时间内被取一次样，即x轴的刻度。而每一个样本则依照某种运算法（在这个例子中是ceiling function），选定它们在y轴上的位置。这样便产生完全离散的输入信号的替代物，很容易编码成为数字数据，以作保存或操纵。以右图为例，很清楚看出样本为8、9、11、12、13、14、15、15、15、14…等，将它们以二进制编码，就得到一组一组的数字：1000、1001、1011、1100、1101、1110、1111、1111、1111、1110…等，这些数字数据之后就可以被特定用途的DSP或者一般的CPU所处理。有一些PCM数据流可以和较大的聚合数据流作多任务传输（multiplex），通常在物理层传输数据时都会这么作。这个技术称作“时分多路复用（Time-Division Multiplexing，TDM）” （或 “时分复用”，“时分复用”），非常广泛地使用，例如现代的公共电话系统。_NEWLINE_有许多方法可以内置一个处理调制的真实设备。在真实系统中，这种设备一般被放在单一个芯片中，并搭配一个振荡器，称作“模拟至数字转换器（analog-to-digital converter，ADC）”。这些设备透过振荡器触动输入信号的接受，并且输出数字化的信号至某种处理器。
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解调
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从数字信号回制成模拟信号的过程，就如同把调制的过程逆转一样，称作解调制（demodulation）。在理想的系统上，每经过取样的固定时间而读取新的数据时，输出会即时改变到该强度。经过这样的即时转换，离散的信号本质上会有大量的高频率能量，出现与采样率的倍数相关的谐波（见方波）。要消灭这些谐波并使信号流畅，信号必须通过一些模拟滤波器，压制任何在预期频域外的能量（例如大于的频域，这是理论上最高的清晰度）。有些系统使用数字滤波器来移除最低和最高的谐波，而在有些系统中不使用任何外部的滤波器，因为不可能有系统重制出无限大的带宽，系统本身的不足补足了信号重制上的瑕疵，或者该系统根本就不要求准确度。取样原理说明，任何一种PCM设备，只要提供相对于输入信号足够大的采样率，在期望频域中就不会有显著的失真因素。_NEWLINE_从离散的数据重制回模拟信号所使用的电子学，与从模拟至数字是相似的。这些设备被称作“数字至模拟转换器（digital-to-analog converters, DAC）”，与ADC的运作相似。它们依照输入的数字信号，输出电压或电流（看情况则种类不同），这个输出然后经过滤波器和放大器，达成回放。
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PCM的历史
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评价上，PCM就像其他伟大的发明一样简单而明了。在电子通信的历史中，采用信号取样的最早理由，是为了使不同的电报系统能够使用同一条电缆线互通有无。电报时分复用TDM（time-division multiplexing）的概念在1853年首次由美国发明家M.B. Farmer 提出。在1903年，电技师W.M. Miner 使用一种电力驱动的机械交换器真正达成时分复用(TDM)，让一条线负载许多电报信号，并将其应用于电话机上。他并使用以3500 至 4300 赫兹频率取样的话机，发表一段清晰的谈话：“below this was unsatisfactory.”（指采样率）。但这只是TDM，使用的编码是脉冲幅度调制（pulse-amplitude modulation, PAM）而非PCM。_NEWLINE_1920年Bartlane电缆图像传输系统首次利用模拟信号横跨大西洋传送了一张5级灰度图片。西方电子（Western Electric，后来成为AT&T）的 Paul M. Rainey，在 1926 年注册了一台传真机的专利，它使用了光学机械ADC。但这台机器并未量产。英国工程师Alec Reeves 并不知道这项发明，相反地，1937 年他在为法国的ITT（International Telephone and Telegraph）工作时，发现了PCM 在声音传讯上的用处。他写出了它的理论以及优点，但并未付诸实现。在 1938 年他为此申请了专利，而美国的专利则在1943 年批准。_NEWLINE_第一次的数字音频传输发生于二次大战间的1943 年，使用了SIGSALY 声音编码设备。它被盟军用来传输高清音质的消息。_NEWLINE_在 1943 未过一半以前，设计 SIGSALY 系统的贝尔实验室同样发现了Alec Reeves 所发现的PCM 的那种妙用。_NEWLINE_在 1950 年代，PCM 必须使用阴极射线管加上一个有孔的极板网栅。如同在示波器上见到的那样，电波以采样率水平地扫过，而垂直偏向则由输入的模拟信号来控制，最终让电波通过在极板上高低不一的孔。极板截断了电波，产生二进制代码形式的电流。与真正的二进制数不同，这个极板被设计成可以产生格雷码（Gray code），避免两极转换时出现干扰。
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PCM的命名
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“脉冲”一词用在“脉冲编码调制”中似乎显得令人困惑，因为除了在电线中的电力以外，并没有任何明显可见的“脉冲”。但由于这项技术发展自另外两个模拟技术，脉冲宽度调制和脉冲位置调制，这样的结果则显得自然。在这两项技术中，信息实际上就是依照离散信号脉冲的不同宽度或位置来作编码的。由这点来说，PCM、PWM 和 PPM 除了三者都能用于TDM 上，以及 PCM 的确将它的代码表回脉冲以外，PCM 和它的前辈们确实很不相像。在电话的电路中，用于编码和解码功能的设备称作codec(Coder+Decoder 的合称)。