Лекция "Импульсно-кодовая модуляция"

Импульсно­кодовая модуляция Импульсно­кодовая модуляция (ИКМ или РСМ – Pulse Code Modulation) используется для передачи аналоговых сигналов по цифровым каналам связи. Этот вид модуляции сводится к измерению амплитуды аналогового сигнала в моменты времени, отстоящие друг от друга на dt, и к кодированию этих амплитуд цифровым кодом. Величина dt определяется по теореме Котельникова: для неискаженной передачи нужно иметь   не   менее   двух   отсчетов   на   период   колебаний,   соответствующий   высшей составляющей в частотном спектре сигнала.  В цифровых каналах ISDN (Integrated Services Digital Network – интегрированная цифровая сеть   связи)   за   основу   принята   передача   голоса   с   частотным   диапазоном   до   4   кГц,   а кодирование производится восемью (или семью) битами. Отсюда получаем, что частота отсчетов (передачи байтов) равна 8 кГц, т.е. биты передаются с частотой 64 кГц (или 56 кГц при семибитовой кодировке). При   преобразовании   амплитуды  А  аналогового   сигнала   в   цифровой   код  К  желательно учитывать нелинейность амплитудных характеристик приборов и иметь зависимость К от А, монотонно убывающей с ростом амплитуды. Разновидностями   ИКМ   являются  дельта­модуляция  (ДМ),  дифференциальная  ДМ (ДДМ) и адаптивная ДМ (АДДМ). В них передаются разности амплитуд А1 и А2 соседних отсчетов. При этом в ДМ А1 – амплитуда на входе модулятора, а А2 – амплитуда отсчета, которая   соответствует   переданному   сигналу   в   предыдущем   временном   такте.   Для представления разности используется всего 1 бит (т.е. передается знак разности), поэтому нужна достаточно высокая  частота отсчетов, чтобы не было  “запаздывания”  изменений передаваемого сигнала по сравнению с реальными изменениями. ДДМ   отличается   от   ДМ   тем,   что   знак   разности  А1–А2  передается   только   в   момент пересечения   величиной  А1  одного   из   уровней   квантования.   В   АДДМ   шаги   отсчетов адаптируются к динамике изменения величины сигнала