Analog-dijital sinyalin dönüştürülmesi birçok uygulama için faydalıdır çünkü dijital sinyaller gürültüye karşı daha az hassastır. Dijital iletişim sistemi daha iyi performans, güvenilirlik, güvenlik, verimlilik ve sistem entegrasyonu sağlar. PCM ve DPCM farklı kaynak kodlama teknikleridir, karşılaştırma tablosu ile aralarındaki farkı anlayalım.
Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma için temel | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| İlgili Bit Sayısı | Numune başına 4, 8 veya 16 bit. | Birden fazla fakat PCM'den daha az. |
| Niceleme hatası ve bozulma | Düzey sayısına bağlıdır. | Şev aşırı yüklenme distorsiyonu ve niceleme gürültüsü mevcut olabilir. |
| İletim kanalının bant genişliği | Yüksek bant genişliği gerektirir. | PCM ile karşılaştırıldığında daha az bant genişliği gerekir. |
| geri bildirim | Herhangi bir geri bildirim sağlamaz. | Geri bildirim verilir. |
| İşaretlemenin karmaşıklığı | karmaşık | Basit |
| Sinyal gürültü oranı | İyi | Ortalama |
| Uygulama alanı | Ses, görüntü ve telefon. | Konuşma ve video |
| Bit / numune | 7/8 | 4/6 |
| Bit oranı | 56-64 | 32-48 |
PCM'in tanımı
PCM (Darbe Kod Modülasyonu), kodlanmış darbenin dizisinin, sinyali ayrı bir biçimde zamana ve genliğe çizmeye yardımcı olan mesaj sinyalini temsil etmek için kullanıldığı kaynak kodlama stratejisidir. İki temel işlemi içerir - zamana ayrıklaştırma ve genlik ayrıklaştırma. Zaman ayrıklaştırma örnekleme ile gerçekleştirilir ve genlik ayrıklaştırma nicelleştirmeye ulaşılır. Aynı zamanda, nicelenmiş genliklerin basit nabız desenleri ürettiği yeri kodlayan ek bir adım içerir.
PCM işlemi üç bölüme ayrılır, ilk önce kaynak ucunda iletim, ikincisi iletim yolunda ve alıcı ucunda rejenerasyon.
Kaynak aktarım ucunda gerçekleştirilen işlemler -
- Örnekleme - Örnekleme, sinyalin, mesajın (temel bant) sinyalinin dikdörtgen darbeli bir çizgi ile örneklendiği eşit aralıklarla ölçülmesi işlemidir. Anlık örnekleme sürecini yakından çıkarmak için bu darbeler son derece daraltılır. Temel bant sinyalinin doğru şekilde yeniden yapılandırılması, örnekleme oranının Nyquist oranı olarak bilinen en yüksek frekans bileşeninin iki katından daha büyük olması durumunda elde edilir.
- Niceleme - Örnekleme işleminden sonra, mesaj sinyali hem zaman hem de genlikte ayrı bir gösterim sağlayan nicelleştirme işleminden geçer. Niceleme işleminde, örneklenen örnekler, belirli aralıktaki bütünleyici değerler olarak belirtilir.
- Kodlama - İletilen sinyal parazite karşı daha güçlü hale getirilir ve nicelenen sinyalin daha uygun bir sinyale dönüştürülmesiyle gürültülü hale getirilir ve bu çeviri kodlama olarak bilinir.
İletim yolu boyunca rejenerasyon sırasında gerçekleştirilen işlemler -
Alım sonunda yapılan işlemler -
- Kod çözme ve genişletme - Rejenerasyondan sonra, sinyalin temiz darbeleri daha sonra bir kod kelimesiyle birleştirilir. Daha sonra kod sözcüğü, nicelendirilmiş PAM (Darbe Genlik Modülasyonu) sinyaline dönüştürülür. Bu kodu çözülmüş sinyaller, sıkıştırılmış numunelerin öngörülen dizisini temsil eder.
- Yeniden yapılanma - Bu işlemde, orijinal sinyal alıcı ucunda geri kazanılır.
DPCM'un tanımı
DPCM (Diferansiyel Darbe Kod Modülasyonu) bir PCM değişkeninden başka bir şey değildir. PCM, çok fazla bit ürettiğinden ve daha fazla bant genişliği kullandığından verimli değildir. Böylece, yukarıda verilen sorunun üstesinden gelmek için DPCM tasarlandı. PCM'ye benzer şekilde, DPCM örnekleme, niceleme ve kodlama işlemlerinden oluşur. Ancak DPCM, PCM'den farklıdır çünkü gerçek numunenin ve öngörülen değerin farkını belirler. Diferansiyel PCM olarak adlandırılmasının nedeni budur.
DPCM, bitişik örnekler arasında yüksek derecede korelasyonun kullanıldığı PCM'nin ortak özelliğini kullanır. Bu korelasyon, sinyal Nyquist oranından daha büyük oranda örneklendiğinde üretilir. Korelasyon, sinyalin bir numuneden diğerine hızlı bir şekilde değişimi adapte etmediği anlamına gelir.
Standart PCM sistemindeki aşırı korelasyonlu sinyalin kodlanması gereksiz bilgiler üretir. Artıklığın ortadan kaldırılmasıyla daha verimli sinyal üretilebilir.
PCM ve DPCM Arasındaki Temel Farklılıklar
- PCM'de bulunan bitlerin sayısı, örnek başına 4, 8 veya 16 bittir. Öte yandan, DPCM birden fazla bit, ancak PCM'de kullanılan bit sayısından daha az bit içeriyor
- Hem PCM hem de DPCM teknikleri, niceleme hatası ve bozulma ile karşı karşıyadır, ancak farklı ölçüde.
- PCM daha yüksek bant genişliği üzerinde çalışırken, DPCM daha az bant genişliği gerektirir.
- PCM herhangi bir geri bildirim sağlamaz. Buna karşılık, DPCM geri bildirim sağlar.
- PCM karmaşık gösterimlerden oluşmaktadır. Karşı olduğu gibi, DPCM'nin basit bir gösterimi vardır.
- DPCM ortalama bir sinyal-gürültü oranına sahiptir. Aksine, PCM daha iyi bir sinyal-gürültü oranına sahiptir.
- PCM, ses, video ve telefon uygulamalarında kullanılır. Tersine, DPCM konuşma ve video uygulamasında kullanılır.
- Verimlilik hakkında konuşursak DPCM, PCM'den bir adım öndedir.
Sonuç
PCM prosedürü, analog-dijital dönüştürücünün yardımı ile analog dalga biçimini doğrudan dijital koda dönüştürür ve dönüştürür. Öte yandan, DPCM de benzer işleri yapar ancak çok-uçlu fark değeri kullanır.
