📜  脉冲代码调制

📅  最后修改于: 2020-11-25 05:41:23             🧑  作者: Mango


调制是根据消息信号的瞬时值改变载波信号的一个或多个参数的过程。

消息信号是为通信而传输的信号,载波信号是无数据的高频信号,但用于远距离传输。

有许多调制技术,这些技术根据使用的调制类型进行分类。其中,所使用的数字调制技术是脉冲编码调制(PCM)

信号经过脉冲编码调制,以将其模拟信息转换为二进制序列,即1s0s 。 PCM的输出类似于二进制序列。下图显示了相对于给定正弦波瞬时值的PCM输出示例。

脉冲编码调制

PCM代替脉冲序列,而是产生一系列数字或数字,因此此过程称为“数字” 。这些数字中的每个数字(尽管都是二进制代码)都表示该时刻信号样本的近似幅度。

在脉冲编码调制中,消息信号由一系列编码脉冲表示。该消息信号是通过在时间和幅度上以离散形式表示信号来实现的。

PCM的基本要素

脉冲编码调制器电路的发送器部分包括采样,量化编码,它们在模数转换器部分中执行。采样前的低通滤波器可防止消息信号混叠。

接收器部分的基本操作是受损信号的再生,解码和量化脉冲序列的重建。以下是PCM的框图,它表示发送器和接收器部分的基本元件。

PCM的基本要素

低通滤波器

该滤波器消除了输入模拟信号中存在的大于消息信号最高频率的高频分量,以避免消息信号混叠。

取样器

该技术有助于以消息信号的瞬时值收集样本数据,从而重建原始信号。根据采样定理,采样率必须大于消息信号的最高频率分量W的两倍。

量化器

量化是减少过多位并限制数据的过程。采样的输出提供给Quantizer时,将减少冗余位并压缩该值。

编码器

模拟信号的数字化由编码器完成。它通过二进制代码指定每个量化级别。此处完成的采样是采样保持过程。这三个部分(LPF,采样器和量化器)将用作模数转换器。编码使使用的带宽最小化。

再生中继器

此部分增加信号强度。通道的输出还具有一个再生中继器电路,以补偿信号损失并重建信号,并增强其强度。

解码器

解码器电路对脉冲编码波形进行解码以再现原始信号。该电路充当解调器。

重建过滤器

在由再生电路和解码器完成数模转换之后,采用低通滤波器,称为重构滤波器,以恢复原始信号。

因此,脉冲编码调制器电路将给定的模拟信号数字化,对其进行编码和采样,然后以模拟形式发送。以相反的方式重复此整个过程,以获得原始信号。