Khái niệm về PCM

Khái niệm về PCM

Khái niệm về PCM :

• PCM là một kỹ thuật hiệu quả chuyển đổi tín

hiệu từ dạng tương tự sang dạng số, trong đó

các xung PAM rời rạc được chuyển đổi thành

một từ mã số ( digital word ); đó là một dòng bit nối tiếp

1 Lấy mẫu

2 Lượng tử hóa

3 Mã hóa

Lọc thông

T.h tương

tự vào

PAM lượng

Flat-top PMA

Bộ phát PCM

Lặp khôi

Mạch tái

Kênh

Bộ thu PCM

Lấy mẫu &

giữ mẫu

Sơ đồ điều chế:

• Bước 1: Lấy mẫu.

Là bước đầu tiên trong Là bước đầu tiên trong quá trình biến đổi tín hiệu tương tự sang dạng số theo kỹ thuật PCM.

Mục đích: 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.

1_ Lấy mẫu tự nhiên:

• Việc tạo ra tin hiệu PAM có đỉnh

phẳng (h.vẽ) rất giống với lấy

mẫu tự nhiên,trong đó lấy mẫu

tự nhiên là quá trình nhân tín

hiệu tương tự với dãy xung lấy

mẫu PT (t)

H.Vẽ: Tín hiệu flat-top PAM

2 Lấy mẫu tức thời:

• Dạng xung lấy mẫu có đỉnh phẳng

• Mẫu PAM này được dùng rộng rãi do dễ tạo ra sóng điều chế

• Tín hiệu PAM ít được dùng để phát trực tiếp do lượng thông tin cần chuyền chứa trong biên độ của xung dễ bị ảnh hưởng của nhiễu, thường được dùng như một bước trung gian trong phương pháp điều chế PCM và được dùng trong ghép kênh theo thời gian để

chuyền (TDM)

Bước 2: Lượng tử hóa.

• Hạn chế của hệ thống truyền tin qua khoảng cách xa là sự tích lũy nhiễu khiến cho sự suy giảm chất lượng tín hiệu gia tăng theo

khoảng cách

• Có thể giảm bớt ảnh hưởng này bằng cách thực hiện lượng tử hóa (quantizing)

• Đó là sự xấp xỉ hóa các giá trị của các mẫu tương tự bằng cách sử dụng số mức hữu hạn M

Quá trình lượng tử hóa tín hiệu

m2

m1

m0

m-1

m-2

mq(t)

m(t)

S/2

• a)_Tín hiệu lượng tử hóa với nhiễu cộng

b)_Tín hiệu sau bộ tái lượng tử hóa

Lỗi Nhiễu lớn

S S/2

Bước 3: Mã hóa

• Sự kết hơp giữa hoạt động lấy mẫu và lượng tử hóa tạo ra tín hiệu PAM lượng tử hóa Đó là dãy xung rời rạc cách nhau Ts và biên độ cũng rời rạc với M mức biên độ

• Trước khi truyền đi mỗi mẫu PAM lượng tử hóa được mà hóa thành một từ mã số gọi là từ mã PCM có thể sử dụng mã Gray hoạc mã nhị phân để biểu diễn từ mã PCM

• Gọi n là số bit cần thiết để mã hóa mỗi từ mã PCM, cả mã Gray và

mã nhị phân đều là mã cơ số 2 nên phải chọn n sao cho :

log2 M≤n≤log2 M+1

1) Phương pháp đếm (Mã hóa theo độ dốc)

2) Phương pháp nối tiếp ( xấp xỉ liên tiếp hay phản hồi )

3) Phương pháp song song

Lấy mẫu & dữ mẫu So sánh

Tạo điện áp dốc

Bộ đếm nhị phân

Chuyển songsong Nối tiếp

T.h tương

tự

Lệnh mã hóa

Clock Reset

Stop

Sơ đồ bộ mã hóa đếm

1) Phương pháp đếm

Lấy mẫu

Chia áp &

chuyển mạch

Chuyển song song Nối tiếp

T.h tương

tự

Lệnh mã hóa

Đếm nhị phân

T.h PCM Lệnh đọc

Sơ đồ bộ mã hóa nối tiếp

2) Phương pháp nối tiếp

Lấy mẫu &

giữ mẫu

Lo

Gic

Số

(n-1) bộ so sánh

T.h tương

tự

Lệnh mã hóa

Lệnh đọc

1

2

(n-1)

Chuyển song song sang nối tiếp

Đếm Nhị phân

Tín hiệu PCM

Sơ đồ bộ mã hóa song song

3) Phương pháp song song