DIGITAALISET PULSSIMODULAATIOT M JA PCM 1 (10)
Deltamodulaatio ( M) M koodaa informaation ± polariteetin omaavaki binääriiki impuleiki. Menetelmä on ykinkertainen. Idea perutuu ignaalin m(t) muutoken binäärieen koodaamieen. d( t) = m( t) m ( t), x m ( t) = n= ( nt ) t c ( t) = ( t) δ ( α nt n= ) dα δ ( t nt ) = n= ( nt ) δ ( t nt ) 2 (10)
Deltamodulaatio ( M) Käytännöä impulit ovat hyvin kapeita puleja. Ilmaiu uoritetaan integroimalla vataanotetut pulit, jolloin aadaan palautettua porraapprokimaatio, ja uorittamalla alipäätöuodatu portaan reunojen pyöritämieki. Vaihtoehtoinen M eitetty alla. Peruajatukena ao. piiriä on, että integrointi on periaatteea edellieen väliummaan liäämitä. 3 (10)
Deltamodulaation ongelma M:n heikkou on, ettei e pyty euraamaan nopeampia m(t)- ignaalin muutokia (lope overload) kuin on uhde δ 0 /T (kulmakerroin). Siki anomaignaalin kaitanlevey/dynamiikka on tunnettava. Eimerkiki f 1 -taajuielle iniignaalille aadaan derivaatan avulla helpoti ehto kulmakertoimelle (derivaatta uurin nollaylitykeä). dm( t) δ ( π π π πaf 0 m t) = Ain 2 f1t, = 2 Af1 co 2 f1t, Sm = 2 dt T 1 4 (10)
Adaptiivinen deltamodulaatio Slope overload -ongelmaa vältetään kavattamalla portaan korkeutta, kun anomaignaalia tapahtuu nopeita muutokia, ja pienentämällä kun ignaali muuttuu hitaati. Adaptiiviuu tarvitaan, jotta kvantiointikohina (m(t):n ja portaan erotuignaali) ei kavaii liiaki. Jo m(t) on likimain vakiofunktio, LPF:n lähdötä aadaan limimain nollaignaali, koka erimerkkiten pulien lukumäärät ovat lähe amat. Kun ignaali muuttuu nopeati aadaan peräkkäiitä amanmerkkiitä puleita uuri ohjaujännite vahvitimelle. 5 (10)
PULSSIKOODIMODULAATIO (PCM) 6 (10)
Pulikoodimodulaation perutoiminnot Sanomaa näytteitetään Nyquitin teoreeman mukaieti vähintään 2W -nopeudella. Käytännöä PCM-toteutetaan S&H- ja A/D-piireillä. PCM toiminnalliet oat: 1. näytteenotto, 2. kvantiointi, 3. koodau n bitillä q = 2 n kvantiointitaoa. n vaikuttaa kvantiointikohinan määrään. 7 (10)
Pulikoodimodulaation kvantiointivirhe 8 (10)
Pulikoodimodulaation kaitanlevey PCM on puhtaati epälineaarinen modulaatio, joa kaitanleveyttä (anan bittien lukumäärä/näytearvo) voidaan vaihtaa parantuneeeen uoritukykyyn (pienentyneeeen kvantiointikohinan määrään), kuten kulmamodulaatioilla. Kvantiointikohina muodotuu todellien näytearvon ja kvantiointitaoa vataavan jännitteen eroignaalita, joka on kohinan kaltainen tokatinen uure, ja jonka voidaan ajatella olevan taan jakautunut kvantiointivälille. TDM-periaattella toimiva nykyinen lankapuhelinverkko perutuu PCM-tekniikkaan (tilaajajohto analoginen, A/D-muunno kekukea). Eim. puhelinkanavan kaitanlevey 4 khz, f = 8 khz, n = 8, q = 256, joten iirtonopeu 64 kbit/ (vrt. GSM:llä päätään alle 10 kb, mikä mahdollita editykilliillä puheenkoodaumenetelmillä). A/D-muunno ei inänä ole älykä lähteenkoodaumenetelmä. Kaitanlevey karkeati: B 2Wk log 2 (q), k =verrannolliuukerroin. 9 (10)
Pulikoodimodulaation digitaaliten anojen iirto On huomattava, että PCM on pohjimmiltaan pelkätään koodaumenetelmä (vrt. puhekooderi matkapuhelinjärjetelmää), eikä digitaalinen tiedoniirtomenetelmä. Siki PCM-kooderin tuottamien kantataajuiten anojen bitit täytyy lähettää jollakin digitaaliella kantoaaltomodulaatiomenetelmällä, kuten amplitudiniirtoavainnu (ASK), vaiheeniirtoavainnu (PSK) tai taajuudeniirtoavainnu (FSK). Noia menetelmiä termietä kohinata aiheutuvat bittivirheet liäävät kokonaikvantiointikohinan määrää. 10 (10)