EE 4-05: PCM modulation and demodul

EE 4-05: PCM modulation and demodulation Page 1 / 23
KHON KAEN UNIVERSITY
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
Experiment EE4 - 05: Pulse Code Modulation and Demodulation
PCM Modulation
Preliminary discussion
As you know, digital transmission systems are steadily replacing analog systems in commercial
communications applications. This is especially true in telecommunications. That being the
case, an understanding of digital transmission systems is crucial for technical people in the
communications and telecommunications industries. This experiment will let you explore pulse
code modulation (PCM).
PCM is a system for converting analog message signals to a serial stream of 0s and 1s.
The conversion process is called encoding. At its simplest, encoding involves:
• Sampling the analog signal’s voltage at regular interval using a sample-and-hold
scheme (demonstrated in Experiment 4-04).
• Comparing each sample to a set of reference voltages called quantisation levels.
• Deciding which quantisation level the sampled voltage is closest to.
• Generating the binary number for that quantisation level.
• Outputting the binary number one bit at a time (that is, in serial form).
• Taking the next sample and repeating the process.
An issue that is crucial to the performance of the PCM system is the encoder’s clock frequency.
The clock tells the PCM encoder when to sample and, as the previous experiment shows, this
must be at least twice the message frequency to avoid aliasing (or, if the message contains
more than one sinewave, at least twice its highest frequency).
Another important PCM performance issue relates to the difference between the sample
voltage and the quantisation levels that it is compared to. To explain, most sampled voltages
will not be the same as any of the quantisation levels. As mentioned above, the PCM Encoder
assigns to the sample the quantisation level that is closest to it. However, in the process, the
original sample’s value is lost and the difference is known as quantisation error. Importantly, the
EE 4-05: PCM modulation and demodulation Page 2 / 23
error is reproduced when the PCM data is decoded by the receiver because there is no way for
the receiver to know what the original sample voltage was. The size of the error is affected by
the number of quantisation levels. The more quantisation levels there are (for a given range of
sample voltages) the closer they are together and the smaller the difference between them and
the samples.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ee 4-05: การปรับ PCM และ demodulation หน้า 1/23
มหาวิทยาลัยขอนแก่น
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
ทดลอง ee4 - 05: การปรับรหัสชีพจรและ demodulation
ปรับ PCM

สนทนาเบื้องต้นที่คุณรู้ว่าระบบการส่งผ่านดิจิตอลจะเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง ระบบอนาล็อกในเชิงพาณิชย์
โปรแกรมการสื่อสาร นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสื่อสารโทรคมนาคม ว่าเป็น
กรณีความเข้าใจในระบบการส่งผ่านดิจิตอลเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคนเทคนิคใน
สื่อสารและอุตสาหกรรมโทรคมนาคม การทดลองครั้งนี้จะช่วยให้คุณสำรวจชีพจร
การปรับรหัส (PCM).
PCM เป็นระบบสำหรับการแปลงสัญญาณอนาล็อกไปยังข้อความกระแสอนุกรมของ 0 และ 1.
ขั้นตอนการแปลงที่เรียกว่าการเข้ารหัส ที่ง่ายที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส
•การสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณอนาล็อกในช่วงเวลาปกติโดยใช้ตัวอย่างและถือ
โครงการ (แสดงให้เห็นในการทดลอง 4-04).
•เปรียบเทียบแต่ละตัวอย่างกับชุดของแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงที่เรียกว่าระดับ quantisation.
•การตัดสินใจที่ระดับ quantisation ตัวอย่าง แรงดันไฟฟ้าจะใกล้เคียงกับ.
•การสร้างเลขฐานสองระดับที่ quantisation.
•การแสดงผลไบนารีจำนวนหนึ่งบิตในเวลา (นั่นคือในรูปแบบอนุกรม).
•การตัวอย่างต่อไปและทำซ้ำขั้นตอน.
ปัญหาที่มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบ PCM เป็นความถี่นาฬิกาเข้ารหัสของ.
นาฬิกาบอกเข้ารหัส PCM เมื่อตัวอย่างและเป็นที่แสดงให้เห็นการทดลองก่อนหน้านี้
ต้องมีอย่างน้อยสองเท่าของความถี่ข้อความเพื่อหลีกเลี่ยงการขจัดรอยหยัก (หรือถ้าข้อความมี
มากกว่าหนึ่ง sinewave อย่างน้อยสองเท่าของความถี่สูงสุด).
ปัญหาประสิทธิภาพการทำงาน PCM อื่นที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างตัวอย่าง
แรงดันและระดับ quantisation ว่ามันเมื่อเทียบกับ ที่จะอธิบายตัวอย่างส่วนใหญ่แรงดันไฟฟ้า
จะไม่เป็นเช่นเดียวกับที่ของระดับ quantisation ดังกล่าวข้างต้นการเข้ารหัส PCM
กำหนดให้กลุ่มตัวอย่างระดับ quantisation ที่ใกล้เคียงกับมัน แต่ในขั้นตอนการมีค่า
ตัวอย่างเดิมจะหายไปและความแตกต่างเป็นที่รู้จักกันเป็นข้อผิด quantisation ที่สำคัญ
ee 4-05: การปรับ PCM และหน้า demodulation 2/23
ข้อผิดพลาดจะทำซ้ำเมื่อข้อมูล PCM ถูกถอดรหัสโดยรับเพราะมีวิธีการที่ไม่เป็น
รับที่จะรู้ว่าแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างเดิม ขนาดของความผิดพลาดที่ได้รับผลกระทบโดย
จำนวนของระดับ quantisation ระดับ quantisation เพิ่มเติมมี (สำหรับช่วงที่กำหนดของแรงดันไฟฟ้าที่
ตัวอย่าง) พวกเขามีความใกล้ชิดกันและมีขนาดเล็กแตกต่างระหว่างพวกเขาและตัวอย่าง
.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

EE 4-05: เอ็ม PCM และ demodulation หน้า 1 / 23
มหาวิทยาลัยขอนแก่น
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
ทดลอง EE4 - 05: เอ็มรหัสชีพจรและ Demodulation
เอ็ม PCM
สนทนาเบื้องต้น
ทราบ ระบบการส่งข้อมูลดิจิตอลอย่างต่อเนื่องแทนระบบแอนะล็อกในพาณิชย์
สื่อสารโปรแกรมประยุกต์ นี้เป็นความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกิจการโทรคมนาคม ว่า
กรณี ความเข้าใจเกี่ยวกับระบบการส่งข้อมูลดิจิตอลเป็นเรื่องสำคัญที่คนทางด้านเทคนิคในการ
อุตสาหกรรมสื่อสารและโทรคมนาคม การทดลองนี้จะช่วยให้คุณสำรวจชีพจร
รหัสเอ็ม (PCM) .
PCM เป็นระบบสำหรับการแปลงสัญญาณแอนะล็อกข้อความกระแส 0 s และ 1s
เรียกว่ากระบวนการแปลงเข้ารหัส เกี่ยวข้องของง่าย การเข้ารหัส:
•แรงดันไฟฟ้าของสัญญาณแอนะล็อกในการสุ่มตัวอย่างในช่วงเวลาปกติที่ใช้เป็นตัวอย่าง กดค้างไว้ที่
โครงร่าง (แสดงให้เห็นว่าในการทดลอง 4-04) .
•เปรียบเทียบตัวอย่างแต่ละชุดของแรงดันอ้างอิงที่เรียกว่าระดับ quantisation.
•ตัดสินใจ quantisation ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างจะใกล้เคียงกับ
•สร้างหมายเลขไบนารีสำหรับที่ระดับ quantisation
•แสดงผลบิตหนึ่งหมายเลขไบนารีที่ (นั่นคือ ในชุดฟอร์ม) .
•มีตัวอย่างถัดไป และทำซ้ำกระบวนการ
ประเด็นที่สำคัญเพื่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบ PCM เป็นความถี่นาฬิกาของตัวเข้ารหัส.
นาฬิกาบอกเข้า PCM เมื่อ การตัวอย่าง เป็นแบบก่อนหน้านี้ทดลองแสดง นี้
ต้องน้อยสองความถี่ข้อความเพื่อหลีกเลี่ยงการนามแฝง (หรือ, ถ้าประกอบด้วยข้อความ
sinewave มากกว่าหนึ่ง ที่สองของความถี่สูงสุด)
ปัญหาประสิทธิภาพการทำงาน PCM สำคัญอื่นที่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างตัวอย่าง
แรงดันและระดับ quantisation ที่จะถูกเปรียบเทียบกับการ อธิบาย มากที่สุดตัวอย่างแรงดัน
จะไม่เหมือนกับของระดับ quantisation ดังกล่าวข้างต้น ตัวเข้ารหัส PCM
กำหนดให้ตัวอย่างระดับ quantisation ที่ใกล้เคียงกับมัน อย่างไรก็ตาม ในการ การ
อย่างเดิมค่าเสียหาย และความแตกต่างเป็นที่รู้จักกันเป็น quantisation ข้อผิดพลาด สำคัญ การ
EE 4 05: เอ็ม PCM และ demodulation หน้า 2 / 23
ทำซ้ำข้อผิดพลาดเมื่อข้อมูล PCM ถูกถอดรหัส โดยผู้รับเนื่องจากจะไม่มีทางสำหรับ
รับรู้แรงดันอย่างเดิมได้ ขนาดของข้อผิดพลาดที่ได้รับผลกระทบโดย
จำนวนระดับ quantisation ระดับ quantisation ขึ้นไปที่มี (สำหรับช่วงที่กำหนดของ
ตัวอย่างแรงดัน) ใกล้จะเข้าด้วยกันและความแตกต่างขนาดเล็กระหว่าง และ
ตัวอย่าง.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

EE 4-05 หน้า PCM การโมดูเลชันและ demodulation 1 ee 23

ซึ่งจะช่วยการทดลองจ.ขอนแก่นมหาวิทยาลัย
กรมด้านวิศวกรรมไฟฟ้า 4 - 05 Pulse Code Modulation และ demodulation

PCM การโมดูเลชันเบื้องต้นการประชุม
เมื่อคุณรู้ว่าระบบการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลเป็นการเปลี่ยนระบบอะนาล็อกในแอปพลิเคชัน
การสื่อสารทางการค้าอย่างต่อเนื่อง. โรงแรมแห่งนี้เป็นความจริงโดยเฉพาะในด้านการสื่อสาร ที่
กรณีการทำความเข้าใจของระบบการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับคนทางด้านเทคนิคในอุตสาหกรรม
ซึ่งจะช่วยให้การสื่อสารและการติดต่อสื่อสาร การทดลองนี้จะช่วยให้ท่านได้สำรวจระดับพร้อมปุ่ม Pulse (ปั่นชั่วขณะ)
รหัสการโมดูเลชัน( linear PCM )..
PCM มีระบบสำหรับการแปลงสัญญาณข้อความแบบอะนาล็อกให้กับสตรีมแบบอนุกรม 0 และ 1 S .
ขั้นตอนการแปลงที่เรียกว่าเป็นการเข้ารหัส ที่ง่ายที่สุดของพื้นที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส:
•การสุ่มตัวอย่างแบบอะนาล็อกสัญญาณของแรงดันไฟฟ้าที่เป็นประจำช่วงเวลาโดยใช้ตัวอย่างและค้างไว้
โครงสร้าง(แสดงให้เห็นในการทดลอง 4-04 ). n •การเปรียบเทียบแต่ละตัวอย่างการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าเรียกว่า quantisation ระดับ.
•การตัดสินใจซึ่ง quantisation ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สุ่มตัวอย่างอยู่ใกล้กับ.
•การสร้างที่ไบนารีสำหรับจำนวนที่ quantisation ระดับ.
•< B > outputting ที่ไบนารีจำนวนหนึ่งบิตในช่วงเวลา(ที่มีให้ใน Serial แบบฟอร์ม)..
•การถัดไปลิ้มลองและงานที่ต้องทำซ้ำๆให้ดำเนินการ.
ประเด็นปัญหาที่มีความสำคัญในการให้การทำงานของระบบที่ PCM มีเครื่องเข้ารหัสของสัญญาณนาฬิกา,ความถี่.
นาฬิกาจะ PCM เครื่องเข้ารหัสเมื่อเพื่อการลิ้มลองและที่ก่อนหน้าการทดลองแสดง,นี้
ต้องเป็นเวลาอย่างน้อยสองครั้งจะมีข้อความความถี่เพื่อหลีกเลี่ยงความเหลื่อมของ(หรือ,หากข้อความที่ประกอบด้วย
ซึ่งจะช่วยได้มากกว่าหนึ่งมากปัญหาการทำงานอย่างน้อยสองครั้งที่ความถี่สูงสุด)..
PCM สำคัญอีกคนหนึ่งเกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างตัวอย่าง
แรงดันไฟฟ้าและระดับ quantisation ว่าเป็นเมื่อเทียบกับ เพื่ออธิบายถึงมากที่สุดจะสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า
ไม่เหมือนเดิมที่เป็นระดับ quantisation ที่ใด ตามที่ได้อธิบายไว้ด้านบนเครื่องเข้ารหัส PCM
ตามมาตรฐานได้มอบหมายให้ตัวอย่างที่ระดับ quantisation ที่อยู่ใกล้กับโรงแรม แต่ถึงอย่างไรก็ตามในกระบวนการให้ความคุ้มค่าของตัวอย่างแบบดั้งเดิมที่
จะหายไปและมีความแตกต่างเป็นที่รู้จักในอีกชื่อหนึ่งคือเกิดข้อผิดพลาด quantisation ที่สำคัญกว่านั้นก็คือ
ee 4-05 ที่หน้า 2 PCM การโมดูเลชันและ demodulation 23
เกิดข้อผิดพลาดจะทำซ้ำเมื่อมีข้อมูลเสียง PCM ที่ล้ำหน้าทำให้ไม่ต้องใช้ตัวถอดรหัสโดยมีตัวรับสัญญาณได้เพราะไม่มีทางสำหรับ
ตัวรับสัญญาณที่จะรู้ได้ว่ามีอะไรแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างแบบดั้งเดิมได้ถูก. ขนาดของเกิดข้อผิดพลาดที่ได้รับผลกระทบโดยหมายเลข
ซึ่งจะช่วยได้ในระดับ quantisation quantisation ระดับมากกว่าที่มีอยู่(สำหรับช่วงของแรงดันไฟฟ้า
ตัวอย่าง)ที่เข้ามาใกล้พวกเขาอยู่ด้วยกันและมีขนาดเล็กลงความแตกต่างระหว่างเขาและ
ตัวอย่าง.