Dokumentace k PCM

 

Impulsní kódová modulace PCM (pulse code modulation) je určena k převodu analogového signálu na číslicový signál, kde informace obsažená v okamžitých vzorcích analogového signálu je reprezentována digitálními slovy v sériovém bitovém toku. Předpokladem je, že každé digitální slovo obsahuje n-binárních číslic, a je možné jejich vzájemnou kombinací získat  odlišných slov. Každé z těchto slov koresponduje s určitou amplitudovou úrovní. Avšak každá vzorkovaná hodnota analogového signálu je jednou z nekonečné množiny úrovní, tedy je nutné říci, že digitální slovo je upraveno, aby odpovídalo co nejpřesněji amplitudě signálu. Tento proces úpravy signálu se nazývá kvantování. Popsaný způsob, oproti použití přesných hodnot vzorkovaných z analogového signálu v intervalu , jsou vzorky nahrazeny co nejpřesnější a nejbližší možnou hodnotou z množiny všech možných hodnot . Mezi další možné používané typy modulací převodu signálu z analogového na digitální signál patří delta modulace DM a diferenční impulsní kódová modulace DPCM.

 

Mezi výhody impulsní kódové modulace patří:

 

·         relativně levné digitální elektronické zapojení a integrované obvody.

·         PCM signály z různých zdrojů signálu (audio, video) mohou být sloučeny s datovými signály (z počítačů) a přeneseny běžným vysokorychlostním digitálním systémem. Tento typ sloučení signálů se nazývá multiplexování s časovým dělením (time-division multiplexing).

·         V digitálních telefonních systémech, kde jsou nutné tzv. převadeče (zesilovače) na dlouhé vzdálenosti, může být čistý PCM signál regenerován na výstupu každého přenašeče, kde vstup obsahuje rušený PCM signál. Avšak rušení na vstupu může způsobit bitové chyby na regenerovaném PCM výstupním signálu.   

·         Výkon rušení digitálního systému je většinou nižší než u analogového systému. Navíc může být redukována možnost chyb na výstupu systému použitím vhodné techniky kódování.

 

Nevýhodou impulsní kódové modulace je poměrně omezená šířka kmitočtového pásma převáděného analogového signálu.

 

PCM signál je vytvořen postupným provedením tří základních operací

 

·         vzorkování

·         kvantování

·         kódování