Импульсно-кодовая модуляция

Modulation представляет собой процесс изменения одного или нескольких параметров несущего сигнала в соответствии с мгновенными значениями сигнала сообщения.

Сигнал сообщения - это сигнал, который передается для связи, а несущий сигнал - это высокочастотный сигнал, который не имеет данных, но используется для передачи на большие расстояния.

Существует множество методов модуляции, которые классифицируются в зависимости от типа используемой модуляции. Из них всех используется техника цифровой модуляции.Pulse Code Modulation (PCM).

Сигнал модулируется импульсным кодом для преобразования его аналоговой информации в двоичную последовательность, т. Е. 1s и 0s. Вывод PCM будет напоминать двоичную последовательность. На следующем рисунке показан пример выхода PCM относительно мгновенных значений данной синусоидальной волны.

Вместо последовательности импульсов PCM производит серию чисел или цифр, и поэтому этот процесс называется digital. Каждая из этих цифр, хотя и в двоичном коде, представляет приблизительную амплитуду выборки сигнала в данный момент.

При импульсно-кодовой модуляции сигнал сообщения представлен последовательностью кодированных импульсов. Этот сигнал сообщения достигается путем представления сигнала в дискретной форме как по времени, так и по амплитуде.

Базовые элементы ПКМ

Секция передатчика схемы импульсного кодового модулятора состоит из Sampling, Quantizing и Encoding, которые выполняются в секции аналого-цифрового преобразователя. Фильтр нижних частот перед выборкой предотвращает искажение сигнала сообщения.

Основные операции в секции приемника: regeneration of impaired signals, decoding, и reconstructionквантованной последовательности импульсов. Ниже приведена блок-схема PCM, которая представляет основные элементы секций передатчика и приемника.

Фильтр низких частот

Этот фильтр устраняет высокочастотные компоненты, присутствующие во входном аналоговом сигнале, которые превышают максимальную частоту сигнала сообщения, чтобы избежать наложения сигнала сообщения.

Сэмплер

Это метод, который помогает собрать образцы данных при мгновенных значениях сигнала сообщения, чтобы восстановить исходный сигнал. Частота дискретизации должна быть более чем вдвое выше самой высокой частотной составляющей.W сигнала сообщения в соответствии с теоремой выборки.

Квантователь

Квантование - это процесс уменьшения избыточных битов и ограничения данных. Дискретный вывод, передаваемый в Quantizer, уменьшает избыточные биты и сжимает значение.

Кодировщик

Оцифровка аналогового сигнала выполняется кодировщиком. Он обозначает каждый квантованный уровень двоичным кодом. Выполненная здесь выборка - это процесс выборки и хранения. Эти три секции (LPF, Sampler и Quantizer) будут действовать как аналого-цифровой преобразователь. Кодирование минимизирует используемую полосу пропускания.

Регенеративный повторитель

В этом разделе увеличивается мощность сигнала. На выходе канала также имеется одна схема регенеративного повторителя для компенсации потери сигнала и восстановления сигнала, а также для увеличения его мощности.

Декодер

Схема декодера декодирует сигнал с импульсным кодированием для воспроизведения исходного сигнала. Эта схема действует как демодулятор.

Реконструкция фильтра

После того, как цифро-аналоговое преобразование выполнено регенеративной схемой и декодером, используется фильтр нижних частот, называемый фильтром восстановления, чтобы вернуть исходный сигнал.

Следовательно, схема импульсного кодового модулятора оцифровывает данный аналоговый сигнал, кодирует его и делает выборку, а затем передает в аналоговой форме. Весь этот процесс повторяется в обратном порядке для получения исходного сигнала.