15. PCM

15. PCM – Pulzně Kódová Modulace

• Dříve se signál přenášel jen analogově, v pozdější době se však přišlo na to, že je možné přenášet, pouze části signálu

• Na to se začaly používat různé typy modulací, kdy posíláme jen vzorky

• Vzorky se odebíraly z každé půl vlny analogového signálu

• Druhy modulace:

  • Pulzně – Amplitudová:

    • Z každé půl vlny se odeberou 2 vzorky, které se liší výškou

    • Šířka a poloha vzorků zůstává zachovaná

  • Plzně – Šířková:

    • Z každé půl vlny se odeberou 2 vzorky, které se šířkou

    • Výška a poloha zůstává zachovaná

  • Pulzně – Polohová:

    • Odebrané vzorky mají stejnou výšku i šířku

    • Lišili se, ale v poloze (v umístění)

  • Ani jeden z těchto typů modulace nebyl výhodný – Potřebovaly široké pásmo přenosu a také tyto modulace byly hodně rušitelné

  • Přechází se tedy na signál PCM

PCM – Pulzně Šířková Modulace:

• PCM se osvědčila z důvodu přenosu signálu – Minimální rušitelnost; Při regeneraci může dojít k většímu poklesu a stále ho můžeme regenerovat

Operace v PCM:

• 1. Vzorkování:

  • Z každé půl vlny lze odebrat 2 vzorky

  • Vzorkovacím kmitočtem, který je minimálně dvojnásobkem nejvyššího přenášeného kmitočtu

  • Např.: Hovorový signál: 300 – 3400 Hz, tak vzorkovací kmitočet bude: 8000 Hz (i s rezervou)

  • Každý vzorek musí mít zachovanou stejnou šířku – Ve vzorkovacím obvodu toto zajišťuje tzv. Paměťový obvod (kondenzátor / el. součástka)

• 2. Kvantování:

  • Kvantování i Vzorkování probíhá v jednom zařízení – v Kodéru

  • Jednotlivým vzorkům se přiřadí tzv. kvantizační úrovně – Ty jsou vyjádřeny pomocí binárního kódu

  • Čím více bude kvantizačních úrovní – Tím lépe signál dokážeme převést zpět do původního (analogového) tvaru

  • Dvě úrovně:

    • Kvantizační

    • Rozhodovací – Říká, ke které kvantizační úrovní bude odebraný vzorek přiřazen

  • Při kvantování dokážeme rozlišit odebrání vzorku z kladné nebo záporné půl vlny:

    • 1 – Kladná

    • 0 – Záporná

• 3. Kódování:

  • V sumáři kódovacího obvod dostáváme binární hodnoty

  • V komparátoru kódovacího obvodu porovnáváme kvantizační obvod se sumářem kódovacího obvodu

  • Pokud by se lišil výsledek kvantizační ho a kódového obvodu, pak výsledný signál bude v podobě podle kódového obvodu

  • Z tohoto obvodu odchází 8mi bitové slovo

• Linkový kód:

  • Každá sudá 1 dostala zápornou hodnotu a každá lichá kladnou

  • Tím se ze stejnosměrného signálu stal střídavý

  • Střídavý signál je vhodný pro přenos koaxem

  • Toto už dnes není nutné – máme optiku

• MPK 30/32:

  • Zařízení sloužící k popisu

  • První ze zařízení pro PMC 1. Řádu

  • Přicházelo sem: 30 hovorových kanálů

  • Průběh hovorového signálu:

    • Ty přišly do pásmové propusti, tam se vyčistily

    • Dál jdou do vzorkovacího obvodu – Ten každých 125 mikro sekund sepne a odebere se vzorek z 1 kanálu