Técnicas de modulação
Existem poucas técnicas de modulação que são seguidas para construir um sinal PCM. Essas técnicas comosampling, quantization, e companding ajudam a criar um sinal PCM eficaz, que pode reproduzir exatamente o sinal original.
Quantização
A digitalização de sinais analógicos envolve o arredondamento dos valores que são aproximadamente iguais aos valores analógicos. O método de amostragem escolhe alguns pontos no sinal analógico e, em seguida, esses pontos são unidos para arredondar o valor para um valor quase estabilizado. Esse processo é chamado deQuantization.
A quantização de um sinal analógico é feita discretizando o sinal com vários níveis de quantização. Quantização é a representação dos valores amostrados da amplitude por um conjunto finito de níveis, o que significa converter umcontinuous-amplitude sample dentro de discrete-time signal.
A figura a seguir mostra como um sinal analógico é quantizado. A linha azul representa o sinal analógico, enquanto a vermelha representa o sinal quantizado.
Tanto a amostragem quanto a quantização resultam na perda de informações. A qualidade de uma saída do Quantizer depende do número de níveis de quantização usados. As amplitudes discretas da saída quantizada são chamadas derepresentation levels ou reconstruction levels. O espaçamento entre dois níveis de representação adjacentes é chamado dequantum ou step-size.
Companding em PCM
A palavra Companding é uma combinação de Comprensagem e Expanding, o que significa que faz ambos. Esta é uma técnica não linear usada no PCM que comprime os dados no transmissor e expande os mesmos dados no receptor. Os efeitos de ruído e diafonia são reduzidos com o uso dessa técnica.
Existem dois tipos de técnicas de Companding.
Técnica de Companding A-law
A quantização uniforme é alcançada em A = 1, onde a curva característica é linear e não há compressão.
A-law tem mid-rise na origem. Portanto, ele contém um valor diferente de zero.
O compressão / expansão A-law é usado para sistemas de telefonia PCM.
A lei-A é usada em muitas partes do mundo.
Técnica de Companding µ-law
A quantização uniforme é alcançada em µ = 0, onde a curva característica é linear e não há compressão.
µ-law possui o meio do piso na origem. Portanto, ele contém um valor zero.
O compressão / expansão µ-law é usado para sinais de voz e música.
µ-law é usado na América do Norte e no Japão.
PCM diferencial
As amostras altamente correlacionadas, quando codificadas pela técnica PCM, deixam informações redundantes para trás. Para processar esta informação redundante e ter um melhor resultado, é uma decisão acertada tomar os valores amostrados previstos, assumidos de suas saídas anteriores e resumi-los com os valores quantizados.
Esse processo é denominado como Differential PCM técnica.