パルス符号変調

Modulation メッセージ信号の瞬時値に応じて、キャリア信号の1つまたは複数のパラメータを変更するプロセスです。

メッセージ信号は通信用に送信される信号であり、キャリア信号はデータがないが長距離伝送に使用される高周波信号です。

使用する変調のタイプに応じて分類される多くの変調技術があります。それらすべての中で、使用されるデジタル変調技術はPulse Code Modulation (PCM)。

信号はパルス符号変調され、アナログ情報をバイナリシーケンスに変換します。 1s そして 0s。PCMの出力は、バイナリシーケンスに似ています。次の図は、特定の正弦波の瞬時値に関するPCM出力の例を示しています。

パルス列の代わりに、PCMは一連の数字または数字を生成するため、このプロセスは次のように呼ばれます。 digital。これらの数字はそれぞれ、バイナリコードですが、その瞬間の信号サンプルのおおよその振幅を表しています。

パルス符号変調では、メッセージ信号は一連の符号化パルスで表されます。このメッセージ信号は、時間と振幅の両方で離散形式で信号を表すことによって実現されます。

PCMの基本要素

パルス符号変調回路の送信機セクションは、 Sampling, Quantizing そして Encoding、アナログ-デジタル変換器セクションで実行されます。サンプリング前のローパスフィルターは、メッセージ信号のエイリアシングを防ぎます。

受信機セクションの基本的な操作は次のとおりです。 regeneration of impaired signals, decoding, そして reconstruction量子化されたパルス列の。以下は、送信機セクションと受信機セクションの両方の基本要素を表すPCMのブロック図です。

ローパスフィルタ

このフィルタは、メッセージ信号のエイリアシングを回避するために、メッセージ信号の最高周波数よりも大きい入力アナログ信号に存在する高周波成分を除去します。

サンプラー

これは、メッセージ信号の瞬時値でサンプルデータを収集し、元の信号を再構築するのに役立つ手法です。サンプリングレートは、最高周波数成分の2倍より大きくなければなりませんW サンプリング定理に従って、メッセージ信号の。

量子化器

量子化は、余分なビットを減らし、データを制限するプロセスです。サンプリングされた出力は、量子化器に渡されると、冗長ビットを減らし、値を圧縮します。

エンコーダー

アナログ信号のデジタル化はエンコーダーによって行われます。量子化された各レベルをバイナリコードで指定します。ここで行われるサンプリングは、サンプルアンドホールドプロセスです。これらの3つのセクション（LPF、サンプラー、およびクォンタイザー）は、アナログ-デジタルコンバーターとして機能します。エンコードにより、使用される帯域幅が最小限に抑えられます。