Premena analógovo-digitálneho signálu je užitočná pre mnoho aplikácií, pretože digitálne signály sú menej náchylné na šum. Digitálny komunikačný systém poskytuje lepší výkon, spoľahlivosť, bezpečnosť, efektívnosť a systémovú integráciu. PCM a DPCM sú odlišné techniky zdrojového kódovania, chápeme rozdiel medzi nimi a porovnávacou tabuľkou.
Porovnávacia tabuľka
| Základ pre porovnanie | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Počet príslušných bitov | 4, 8 alebo 16 bitov na vzorku. | Viac ako jedno, ale menej ako PCM. |
| Chyba kvantizácie a skreslenie | Závisí od počtu úrovní. | Mohlo by dôjsť k skresleniu sklonu preťaženia a kvantizačnému šumu. |
| Šírka prenosového kanálu | Vyžadovať vysokú šírku pásma. | Potrebujete menej pásma v porovnaní s PCM. |
| spätná väzba | Neposkytuje žiadnu spätnú väzbu. | Spätná väzba je poskytovaná. |
| Zložitosť zápisu | komplexné | prostý |
| Pomer signálu k šumu | dobrý | priemerný |
| Oblasť použitia | Audio, video a telefón. | Reč a video. |
| Bitov / vzorka | 7/8 | 4/6 |
| Sadzba bitov | 56-64 | 32 - 48 |
Definícia PCM
PCM (Pulse Code Modulation) je stratégia kódovania zdroja, kde sekvencia kódovaného impulzu sa používa na reprezentáciu signálu správ pomocou pomoci napísania signálu do času a amplitúdy v diskrétnej forme. Zahŕňa dve základné operácie - časová diskretizácia a diskretizácia amplitúdy. Časová diskretizácia sa uskutočňuje odberom vzoriek a amplitúdovou diskretizáciou sa dosiahne kvantizácia. Zahŕňa tiež ďalší krok, ktorý kóduje, kde kvantizované amplitúdy generujú jednoduché impulzné vzory.
Proces PCM je rozdelený na tri časti, najprv prenos na zdrojovom konci, druhá regenerácia na prenosovej ceste a prijímací koniec.
Operácie vykonávané pri zdroji,
- Odber vzoriek - odber vzoriek je proces merania signálu v rovnakých intervaloch, v ktorých sa signál (základný pás) odoberá vzorkou s líniou obdĺžnikových impulzov. Tieto impulzy sú extrémne zúžené, aby sa okamžite extrahoval proces okamžitého odberu vzoriek. Presná rekonštrukcia signálu základného pásma sa dosiahne, ak je vzorkovacia rýchlosť väčšia ako dvojnásobok najvyššej frekvenčnej zložky, ktorá je známa ako rýchlosť Nyquist .
- Kvantizácia - po odobratí signálu sa signál posúva kvantizáciou, ktorá poskytuje diskrétne zobrazenie v čase aj amplitúde. V kvantizačnom procese sú vzorkované inštancie priradené integrálne hodnoty v konkrétnom rozsahu.
- Kódovanie - prenášaný signál je silnejší voči rušeniu a šumu kvantizovaného signálu jeho prevodom do vhodnejšej formy signálu a tento preklad je známy ako kódovanie.
Operácie vykonávané v čase regenerácie pozdĺž dráhy prenosu -
Operácie vykonávané pri prijímaní koncov -
- Dekódovanie a rozširovanie - Po regenerácii sa čisté impulzy signálu kombinujú v kódovom slove. Potom sa kódové slovo dekóduje do kvantizovaného signálu PAM (Pulse Amplitude Modulation). Tieto dekódované signály predstavujú promyslenú sekvenciu komprimovaných vzoriek.
- Rekonštrukcia - pri tejto operácii sa pôvodný signál obnoví na prijímacom konci.
Definícia DPCM
DPCM (Diferenciálna impulzová kódová modulácia) nie je nič iného ako variant PCM. PCM nie je efektívna, pretože vytvára veľa bitov a spotrebuje väčšiu šírku pásma. Takže na prekonanie vyššie uvedeného problému bolo navrhnuté DPCM. Podobne ako PCM, DPCM pozostáva z procesov odberu vzoriek, kvantizácie a kódovania. DPCM sa však líši od PCM, pretože kvantifikuje rozdiel skutočnej vzorky a predikovanej hodnoty. To je dôvod, prečo sa nazýva diferenciálny PCM.
DPCM používa spoločnú vlastnosť PCM, v ktorej sa používa vysoký stupeň korelácie medzi susednými vzorkami. Táto korelácia sa generuje, keď sa odoberie signál v rýchlosti vyššej ako je frekvencia Nyquist. Korelácia znamená, že signál rýchlo neupravuje zmenu z jednej vzorky na druhú.
Kódovanie extrémne korelovaného signálu v štandardnom systéme PCM vytvára redundantné informácie. Prostredníctvom eliminácie redundancie môže byť vytvorený efektívnejší signál.
Kľúčové rozdiely medzi PCM a DPCM
- Počet bitov zahrnutých v PCM je 4, 8 alebo 16 bitov na vzorku. Na druhej strane, DPCM zahŕňa bity viac ako jeden, ale menej ako počet bitov používaných v PCM
- Techniky PCM aj DPCM trpia kvantifikáciou chyby a skreslenia, ale v rôznom rozsahu.
- DPCM vyžaduje menej šírky pásma, zatiaľ čo PCM pracuje na vyššej šírke pásma.
- PCM neposkytuje spätnú väzbu. Naproti tomu DPCM poskytuje spätnú väzbu.
- PCM pozostáva z komplexného zápisu. Proti tomu má DPCM jednoduchú notáciu.
- DPCM má priemerný pomer signálu k šumu. Naopak PCM má lepší pomer signálu k šumu.
- PCM sa používa v audio, video a telefónnych aplikáciách. Naopak, DPCM sa používa v reči a video aplikácii.
- Ak hovoríme o efektívnosti, DPCM je krok pred PCM.
záver
Postup PCM vzorky a prevod analógového priebehu na digitálny kód priamo pomocou analógového na digitálny konvertor. Na druhej strane, DPCM robí podobnú prácu, ale používa hodnotu multibitového rozdielu.
