Modulacja kodu impulsowego

Modulation jest procesem zmiany jednego lub większej liczby parametrów sygnału nośnej zgodnie z chwilowymi wartościami sygnału wiadomości.

Sygnał wiadomości to sygnał, który jest przesyłany w celu komunikacji, a sygnał nośny to sygnał o wysokiej częstotliwości, który nie zawiera danych, ale jest używany do transmisji na duże odległości.

Istnieje wiele technik modulacji, które są klasyfikowane zgodnie z typem zastosowanej modulacji. Spośród nich wszystkich zastosowano technikę modulacji cyfrowejPulse Code Modulation (PCM).

Sygnał jest modulowany kodem impulsowym, aby przekształcić jego informację analogową w sekwencję binarną, tj. 1s i 0s. Wyjście PCM będzie przypominać sekwencję binarną. Poniższy rysunek przedstawia przykład wyjścia PCM w odniesieniu do chwilowych wartości danego przebiegu sinusoidalnego.

Zamiast ciągu impulsów, PCM generuje serię liczb lub cyfr, dlatego proces ten nazywa się digital. Każda z tych cyfr, chociaż w kodzie binarnym, reprezentuje przybliżoną amplitudę próbki sygnału w tej chwili.

W modulacji impulsowo-kodowej sygnał wiadomości jest reprezentowany przez sekwencję zakodowanych impulsów. Ten sygnał wiadomości jest uzyskiwany poprzez reprezentowanie sygnału w formie dyskretnej zarówno pod względem czasu, jak i amplitudy.

Podstawowe elementy PCM

Sekcja nadajnika obwodu modulatora impulsów składa się z Sampling, Quantizing i Encoding, które są wykonywane w sekcji przetwornika analogowo-cyfrowego. Filtr dolnoprzepustowy przed próbkowaniem zapobiega aliasowaniu sygnału komunikatu.

Podstawowe operacje w sekcji odbiornika to regeneration of impaired signals, decoding, i reconstructionskwantowanego ciągu impulsów. Poniżej znajduje się schemat blokowy PCM, który przedstawia podstawowe elementy sekcji nadajnika i odbiornika.

Filtr dolnoprzepustowy

Ten filtr eliminuje składowe o wysokiej częstotliwości obecne w analogowym sygnale wejściowym, które są większe niż najwyższa częstotliwość sygnału komunikatu, aby uniknąć aliasingu sygnału komunikatu.

Próbnik

Jest to technika, która pomaga zebrać przykładowe dane przy chwilowych wartościach sygnału wiadomości, aby odtworzyć pierwotny sygnał. Częstotliwość próbkowania musi być większa niż dwukrotność najwyższej składowej częstotliwościW sygnału wiadomości, zgodnie z twierdzeniem o próbkowaniu.

Kwantyzator

Kwantyzacja to proces zmniejszania nadmiernej liczby bitów i ograniczania danych. Próbkowane wyjście przekazane do kwantyzatora redukuje nadmiarowe bity i kompresuje wartość.

Encoder

Digitalizacja sygnału analogowego jest wykonywana przez enkoder. Wyznacza każdy skwantowany poziom za pomocą kodu binarnego. Pobieranie próbek tutaj jest procesem próbkowania i wstrzymywania. Te trzy sekcje (LPF, Sampler i Quantizer) będą działać jako przetwornik analogowo-cyfrowy. Kodowanie minimalizuje używane pasmo.

Regeneracyjny wzmacniacz

Ta sekcja zwiększa siłę sygnału. Wyjście kanału posiada również jeden obwód regeneracyjnego repeatera, który kompensuje utratę sygnału i rekonstruuje sygnał, a także zwiększa jego siłę.

Dekoder

Układ dekodera dekoduje przebieg zakodowany impulsowo w celu odtworzenia pierwotnego sygnału. Ten obwód działa jako demodulator.

Filtr rekonstrukcyjny

Po konwersji cyfrowo-analogowej przez obwód regeneracyjny i dekoder, stosowany jest filtr dolnoprzepustowy, nazywany filtrem rekonstrukcyjnym, aby odzyskać pierwotny sygnał.

W związku z tym obwód modulatora impulsów digitalizuje dany sygnał analogowy, koduje go i próbkuje, a następnie przesyła w postaci analogowej. Cały proces powtarza się w odwrotnej kolejności, aby uzyskać oryginalny sygnał.