ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCM

Điều chế xung mã dựa trên cơ sở lý thuyết lấy mẫu, phát biểu như sau:“ Nếu một tín hiệu f(t) được lấy mẫu tại các khoảng thời gian tuần hoàn với tốc độ lấy mẫu lớn hơn hai lần tần số cực đại của nó, thì các mẫu này chứa toàn bộ các thông tin về tín hiệu gốc f(t). Hàm f(t) có thể được khôi phục lại từ các mẫu này khi dùng một bộ lọc thông thấp”.Nếu tín hiệu thoại được hạn chế dưới tần số 4000 Hz thì với lý thuyết trên, các mẫu được lấy với tần số 8000 mẫu trong một giây sẽ đủ để mang toàn bộ thông tin của tín hiệu thoại này.Quá trình lấy mẫu được mô tả trên hình 2.1 a và b. Các xung lấy mẫu có độ rộng đủ hẹp, với biên độ tỷ lệ với biên độ tín hiệu gốc tại thời điểm lấy mẫu. Quá trình này còn gọi là điều chế biên độ xung (PAM).Tiếp theo, các xung PAM được lượng tử hóa. Biên độ của xung PAM được lấy gần đúng bằng các trị số nguyên mô tả được nhờ n bit. Trong hình vẽ trên, n = 3. Bởi vậy, 23 = 8 mức có thể dùng để xấp xỉ gía trị cuả xung PAM.Quá trình biến đổi dần từ tín hiệu tương tự - có thời gian liên tục và biên độ liên tục – thành tín hiệu số được tóm tắt trên hình 2.2. Tín hiệu số là từng khối n bit, mô tả gía trị biên độ của xung PCM. Tại đầu thi sẽ có quá trình hồi phục lại tín hiệu gốc. So với lý thuyết mẫu, quá trìn biến đổi PCM có thêm bp hot ước lượng tử hóa.Vì vậy tín hiệu hồi phục sẽ sai khác với tín hiệu gốc. Sai số này được gọi là sai số lượng tử.

SỐ HÓA TÍN HIỆU KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCM Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM)  Điều chế xung mã PCM là quá trình xử lí tiếng nói, biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (A/D) trong đó thông tin đầu vào dưới dạng các mẫu tín hiệu tương tự được biến đổi thành các tổ hợp mã nối tiếp ở đầu ra. Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM)  Các bước thực hiện : Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 1, Quá trình lấy mẫu  Từ tín hiệu tương tự, tạo nên một dãy xung rời rạc tuần hoàn rộng bằng nhau, biên độ xung bằng giá trị của tín hiệu tương tự tại thời điểm lấy mẫu.  Việc lấy mẫu tín hiệu tuân theo định lý Shannon về tần số lấy mẫu để có thể khôi phục lại tín hiệu gốc.  Dãy mẫu này gọi là tín hiệu PAM ( điều chế biên độ xung ). Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 1, Quá trình lấy mẫu  Để thực hiện quá trình lấy mẫu dựa vào định lý Nyquist: Nếu tín hiệu lấy mẫu là hàm liên tục theo thời gian có tần phổ giới hạn từ 0 tới khi lấy mẫu thì tần số lấy mẫu phải lớn hơn hoặc bằng hai lần tần số lớn nhất trong tín hiệu gốc : A. Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM)  Kết quả của việc lấy mẫu: thu được 1 dãy xung có biên độ thay đổi liên tục. Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 2, Lượng tử hóa  Lượng tử hóa: là quá trình dời dạc chia nhỏ tín hiệu theo biến theo mức biên độ, làm tròn các mẫu tới một số hữu hạn các giá trị.  Đó là sự xấp xỉ hóa các giá trị của các mẫu tương tự bằng cách sử dụng số mức hữu hạn M. Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 2, Lượng tử hóa Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 3, Mã hóa  Mã hóa gồm có mã hóa trực tiếp và gián tiếp. a) Mã hóa bằng phương pháp trực tiếp ) được so sánh trực tiếp với điện áp mẫu và nhân các từ mã tương ứng có sẵn ứng với điện áp mẫu mà được làm tròn ) Nhược điểm : Kích thước của bộ mã hóa lớn vì phải chứa tất cả các điện áp mẫu theo một thứ tự nhất định. Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 3, Mã hóa b) Mã hóa bằng phương pháp gián tiếp :  Đếm qua trung gian  được biến đổi các đại lượng có thể đếm được như tần số, thời gian. Kết quả đếm được ở hệ nhị phân nên tín hiệu được biến đổi thành tín hiệu số.  Nhược điểm: Tốc độ mã hóa chậm vì phải đếm qua tất cả các giá trị của . [...]...Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 3, Mã hóa b) Mã hóa bằng phương pháp gián tiếp : So sánh (là phương pháp hiện nay sử dụng)  được so sánh với các điện áp mẫu kí hiệu là theo thứ tự từ Nếu thì bit tương ứng = 1 , điện áp mẫu không được duy trì ở bộ so sánh, không được tham gia ở các bước tiếp theo Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) 3, Mã hóa b) Mã hóa bằng phương pháp gián tiếp...  Số điện áp mẫu được tính theo công thức =  trong đó m là số bit dùng để mã hóa mức , i thay đổi từ 2 tới m ( với tín hiệu thoại thì m = 8) Kỹ thuật điều chế xung mã (PCM)  Số điện áp mẫu là: = 64; = 32; = 16; = 8 =4; =2; =6  Nhận xét : Mã hóa bằng phương pháp so sánh có 7 điện áp mẫu vì vậy có kích thước nhỏ  Tốc độ mã hóa nhanh vì chỉ cần 7 bước so sánh , trong7 bước so sánh xác định mức đó