Conversia semnalului analog-digital este benefică pentru multe aplicații, deoarece semnalele digitale sunt mai puțin susceptibile de zgomot. Sistemul de comunicații digitale oferă performanțe, fiabilitate, securitate, eficiență și integrare de sistem. PCM și DPCM sunt tehnicile de codare a sursei distincte, să înțelegem diferența dintre acestea și diagrama comparativă.
Diagramă de comparație
| Bazele de comparație | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Numărul de biți implicați | 4, 8 sau 16 biți pe probă. | Mai mult de unul dar mai puțin decât PCM. |
| Eroare și distorsiune de cuantizare | Depinde de numărul de nivele. | S-ar putea prezenta distorsiuni de suprasarcină și zgomot de cuantificare. |
| Lățimea de bandă a canalului de transmisie | Solicitați o lățime de bandă mare. | Aveți nevoie de mai puțină lățime de bandă în comparație cu PCM. |
| Parere | Nu oferă nici un feedback. | Feedback-ul este furnizat. |
| Complexitatea notării | Complex | Simplu |
| Raportul semnal-zgomot | Bun | In medie |
| Domeniu de aplicare | Audio, video și telefonie. | Vorbire și video. |
| Biți / probă | 7/8 | 4/6 |
| Rata de biți | 56-64 | 32-48 |
Definiția PCM
PCM (Pulse Code Modulation) este o strategie de codare a sursei unde secvența impulsului codificat este utilizată pentru a reprezenta semnalul de mesaj cu ajutorul planificării semnalului în timp și amplitudine în forma discretă. Aceasta implică două operații de bază - discretizarea timpului și discretizarea amplitudinii. Discretizarea timpului este realizată prin eșantionare, iar discretizarea amplitudinii este realizată prin cuantizare. Acesta include, de asemenea, un pas suplimentar care codifică unde amplitudinile cuantificate generează modele de puls simple.
Procesul PCM este împărțit în trei părți, prima este transmisia la capătul sursei, în al doilea rând regenerarea la traiectoria de transmisie și capătul de recepție.
Operațiunile efectuate la sursa de transmitere a datelor end -
- Eșantionare - Eșantionarea este un proces de măsurare a semnalului la intervale egale în care semnalul mesajului (benzii de bază) este prelevat cu linia impulsurilor dreptunghiulare. Aceste impulsuri sunt extrem de restrânse pentru a extrage îndeaproape procesul de eșantionare instantanee. Reconstrucția exactă a semnalului benzii de bază se obține atunci când rata de eșantionare ar trebui să fie mai mare decât de două ori cea mai mare componentă de frecvență cunoscută ca rata Nyquist .
- Cuantizare - După eșantionare, semnalul mesajului este supus unei cuantizări care oferă reprezentare discretă atât în timp cât și în amplitudine. În procesul de cuantizare, instanțele eșantionate sunt valori integrate alocate în intervalul specific.
- Codificare - semnalul transmis este mai puternic împotriva interferenței și zgomotului semnalului cuantificat prin traducerea acestuia într-o formă mai adecvată de semnal și această traducere este cunoscută sub numele de codificare.
Operațiile efectuate în momentul regenerării de-a lungul căii de transmisie -
Operațiile efectuate la primirea datelor finale,
- Decodarea și extinderea - După regenerare, impulsurile de curățare ale semnalului sunt apoi combinate într-un cuvânt de cod. Apoi, cuvântul cod este decodificat în semnalul cuantificat PAM (modul de impuls de amplitudine). Aceste semnale decodate reprezintă secvența proiectată a probelor comprimate.
- Reconstrucție - în această operație, semnalul original este recuperat la capătul receptorului.
Definiția DPCM
DPCM (Modulation of Code Pulse Differential) nu este altceva decat o varianta a PCM. PCM nu este eficient deoarece generează o mulțime de biți și consumă mai multă lățime de bandă. Deci, pentru a depăși problema dată mai sus, DPCM a fost concepută. Similar cu PCM, DPCM este alcătuit din procese de prelevare, cuantificare și codificare. Dar DPCM diferă de PCM, deoarece cuantizează diferența dintre proba reală și valoarea estimată. Acesta este motivul pentru care se numește PCM diferențiat.
DPCM utilizează proprietatea comună a PCM în care se folosește gradul ridicat de corelare între eșantioanele adiacente. Această corelație este generată atunci când semnalul este eșantionat la o rată mai mare decât rata Nyquist. Corelația înseamnă că semnalul nu adaptează rapid schimbarea de la o probă la alta.
Codarea semnalului extrem de corelat în sistemul PCM standard produce informații redundante. Prin eliminarea redundanței poate fi produs un semnal mai eficient.
Diferențe cheie între PCM și DPCM
- Numărul de biți inclus în PCM este de 4, 8 sau 16 biți pe eșantion. Pe de altă parte, DPCM implică biți mai mult decât unul, dar mai puțin decât numărul de biți utilizați în PCM
- Atât tehnicile PCM cât și DPCM suferă erori și denaturări de cuantizare, dar într-o măsură diferită.
- DPCM necesită mai puțină lățime de bandă în timp ce PCM funcționează pe lărgime de bandă mai mare.
- PCM nu oferă niciun feedback. În schimb, DPCM oferă feedback.
- PCM este compus din notație complexă. Spre deosebire de aceasta, DPCM are o simplă notație.
- DPCM are un raport mediu semnal-zgomot. Dimpotrivă, PCM are un raport mai bun la zgomot.
- PCM este utilizat în aplicații audio, video și de telefonie. Dimpotrivă, DPCM este utilizat în aplicații de vorbire și video.
- Dacă vorbim despre eficiență, DPCM este un pas înaintea PCM.
Concluzie
Procesul PCM probează și convertește forma de undă analogică în cod digital direct cu ajutorul unui convertor analogic la digital. Pe de altă parte, DPCM face lucrarea similară, dar utilizează valoarea diferenței multibit.
