Меню

Импульсно-кодовая модуляция

Импульсно-кодовая модуляция применяется во всех современных цифровых системах связи для оцифровки голосовых (речевых) сигналов.

Этапы преобразования сигнала к ИКМ-модулированному сигналу:

1. Дискретизация.

На данном этапе применяется теорема Котельникова для дискретизации сигналов: «Ширина спектра дискретизированного сигнала должна быть больше или равна удвоенному значению максимальной частоты спектра исходного сигнала».

fд ≥ 2Fmax,Тд = 1/2Fmax .

Рис. 8. - Диапазон частот канала тональной частоты

Если fд < 2Fmax, то восстановить такой сигнал с требуемой точностью на приеме невозможно, т.к. спектры перекрываются и при фильтрации в область полезного сигнала попадет помеха.

Рис. 9. - Дискретизация сигнала при fд < 2Fmax

Если fд = 2Fmax, то при фильтрации полезного спектра мешающее влияние соседних полос не будет сказываться.

Рис. 10. - Дискретизация сигнала при fд = 2Fmax

Если fд > 2Fmax, дискретизация избыточна, т.е. увеличение частоты дискретизации приводит к усложнению оборудования при том же качестве восстанавливаемого сигнала.

Рис. 11. - Дискретизация сигнала при fд > 2Fmax

Для телефонного сигнала Fmax = 4 кГц, fд = 8 кГц.

2. Квантование. Квантование - разбиение сигнала на уровни по амплитуде. На рис 12. а, показан пример телефонного сигнала. На этом этапе происходит деление шкалы амплитуд определенным образом на кванты. Квантование может быть равномерным, а может быть и неравномерным.

Рис. 12. а, б - Квантование сигнала

На рис 12. б, показан дискретизированный квантованный сигнал. Поскольку уровни квантования берутся с определенным шагом, не всегда текущее значение сигнала попадает на данный квант. Такие выборки автоматически округляются до ближайшего уровня квантования, в связи с эти возникает, так называемая, ошибка квантования Δδ.

Δδ = ±0,5 l,

где l - высота уровня квантования.

Каждый уровень кодируют n битами. Число таких уровней достигает Nl = 2n. При n = 8 бит, Nl = 256. Для телефонной связи в таком случае получаем: Fmax = 4 кГц; fд = 8 кГц. R = 8 кГц · 8 бит = 64 кбит/сек - скорость передачи речи в цифровом канале.

Другие статьи:

Проектирование тракта передачи данных между источником и получателем информации
Развитие телекоммуникационных сетей увеличивает роль и значение передачи дискретных сообщений в электросвязи. Целью дисциплины ТЦС является: · изложение принципов и методов передачи цифровых сигналов, ...

Особенности представления информации
Телекоммуникации являются одной из наиболее быстро развивающихся областей современной науки и техники. Жизнь современного общества уже невозможно представить без тех достижений, которые были сделаны в этой отрасли за немногим бол ...

Радиоприемные устройства. ЧМ приемник
Радиоприемные устройства входят в состав радиотехнических систем связи, т.е. систем передачи информации с помощью электромагнитных волн Радиоприемное устройство состоит из приемной антенны, радиоприемника и оконечного уст ...

(C) 2020 | www.techniformula.ru