ĐIỆN tử VIỄN THÔNG điều chế xung mã PCM khotailieu

Định nghĩa :  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

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Khoa:Điện Tử Viễn Thông

NHÓM 1 Truy n d li u ề ữ ệ :

LÊ Đ C ANH Ứ

Số hóa tín hiệu

 Điều chế xung mã PCM

 Khái niệm chung

 Lấy Mẫu

 Lượng tử hóa

 Mã hóa

 Điều chế delta

 Điều chế delta tuyến tính

 Điều chế delta sigma

 Điều chế delta thích nghi

Điều chế xung mã PCM

I Định nghĩa :

 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

 Các bước thực hiện :

II Các bước thực hiện :

1 Lấy mẫu tín hiệu tương tự :

a Định nghĩa :

 Quá trình này có nghĩa là chỉ truyền các xung tín hiệu tại các thời điểm nhất định

 Biên độ tín hiệu tương tự là liên tục theo thời gian , lấy mẫu là lấy biên độ của tín hiệu tương tự ở từng khoảng thời gian nhất định

 Quá trình này giống như điều chế biên độ ,các dãy xung có

chu kì được điều chế biên độ bởi tín hiệu tương tự , do vậy các mẫu lấy được sẽ gián đoạn theo thời gian Dãy mẫu này gọi là tín hiệu PAM ( điều chế biên độ xung )

b Quá trình lấy mẫu :

 Để thực hiện quá trình lấy mẫu cần dựa vào định lí 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

 Một yếu tố quan trọng trong lấy mẫu là phía phát lấy mẫu cho tín hiệu tương tự theo tần số nào để cho phía thu tái tạo lại

được tín hiệu ban đầu

 Bằng cách lấy mẫu tín hiệu tương tự cao hơn ít nhất hai lần tần số cao nhất của tín hiệu thì có thể tái tạo lại tín hiệu tương

tự ban đầu từ các mẫu đó

•  

c Ý nghĩa

 Khi truyền 1 tín hiệu liên tục theo thời gian, không cần truyền toàn bộ giá trị tức thời ,chỉ cần truyền đi một số điểm rời rạc theo thời gian ở đầu ra ,có thể khôi phục lại tín hiệu ban đầu

 Kết quả của việc lấy mẫu: thu được 1 dãy xung có biên độ thay đổi liên tục

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

 Có 2 phương pháp: lượng tử hóa đều và không đều

a) Lượng tử hóa đều :

 Lượng tử hóa đều là chia toàn bộ giải biên độ của tín hiệu

thành những đoạn đều nhau và nhận được các mức lượng tử 0,1,2,3…tiến hành làm tròn giá trị biên độ của ở những mức lượng tử gần nhất mỗi sai số là

 Do quá trình có sự làm tròn dẫn đến sai số ở máy thu, khi

khôi phục lại tín hiệu sẽ không làm tròn giống tín hiệu ban đầu gọi là méo lượng tử

•  

b) Lượng tử hóa không đều

 Dùng để khắc phục nhược điểm của lượng tử hóa đều

 Dựa theo nguyên tắc chia bước lượng tử hóa tỷ lệ với tín hiệu nghĩa là khi biên độ tín hiệu càng lớn thì bước lượng tử càn lớn

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

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

 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

 Số điện áp mẫu được tính theo công thức =

 trong đó m là số bit dùng để mã hóa mức , I thay đổi từ 1 tới

m ( với tín hiệu thoại thì m = 7)

•  

Thay vào biểu thức có

= 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 phải có 1 bước có dấu bằng

•  

Sơ đồ khối