Tecniche di modulazione
Esistono poche tecniche di modulazione che vengono seguite per costruire un segnale PCM. Queste tecniche comesampling, quantization, e companding aiutano a creare un segnale PCM efficace, in grado di riprodurre esattamente il segnale originale.
Quantizzazione
La digitalizzazione dei segnali analogici comporta l'arrotondamento dei valori che sono approssimativamente uguali ai valori analogici. Il metodo di campionamento sceglie pochi punti sul segnale analogico e quindi questi punti vengono uniti per arrotondare il valore a un valore quasi stabilizzato. Un tale processo è chiamato comeQuantization.
La quantizzazione di un segnale analogico viene eseguita discretizzando il segnale con un numero di livelli di quantizzazione. La quantizzazione rappresenta i valori campionati dell'ampiezza da un insieme finito di livelli, il che significa convertire acontinuous-amplitude sample in un discrete-time signal.
La figura seguente mostra come viene quantizzato un segnale analogico. La linea blu rappresenta il segnale analogico mentre quella rossa rappresenta il segnale quantizzato.
Sia il campionamento che la quantizzazione comportano la perdita di informazioni. La qualità dell'output di un quantizzatore dipende dal numero di livelli di quantizzazione utilizzati. Le ampiezze discrete dell'uscita quantizzata sono chiamate comerepresentation levels o reconstruction levels. La spaziatura tra due livelli di rappresentazione adiacenti è chiamata aquantum o step-size.
Companding in PCM
La parola Companding è una combinazione di Compremendo ed Espanding, il che significa che fa entrambe le cose. Questa è una tecnica non lineare utilizzata in PCM che comprime i dati sul trasmettitore ed espande gli stessi dati sul ricevitore. Gli effetti del rumore e del crosstalk vengono ridotti utilizzando questa tecnica.
Esistono due tipi di tecniche di compattazione.
Tecnica di compressione A-law
La quantizzazione uniforme si ottiene a A = 1, dove la curva caratteristica è lineare e non c'è compressione.
A-law ha una vita media all'origine. Quindi, contiene un valore diverso da zero.
Il companding di legge A viene utilizzato per i sistemi telefonici PCM.
La legge A è usata in molte parti del mondo.
Tecnica di compressione µ-law
La quantizzazione uniforme si ottiene a µ = 0, dove la curva caratteristica è lineare e non c'è compressione.
µ-law ha un battistrada medio all'origine. Quindi, contiene un valore zero.
La compressione µ-law viene utilizzata per i segnali vocali e musicali.
µ-law è utilizzato in Nord America e Giappone.
PCM differenziale
I campioni altamente correlati, quando codificati con la tecnica PCM, lasciano informazioni ridondanti. Per elaborare queste informazioni ridondanti e avere un output migliore, è una saggia decisione prendere i valori campionati previsti, assunti dai suoi output precedenti e riassumerli con i valori quantizzati.
Tale processo è denominato come Differential PCM tecnica.