Pretvorba analogno-digitalnega signala je koristna za mnoge aplikacije, ker so digitalni signali manj dovzetni za hrup. Digitalni komunikacijski sistem omogoča boljše delovanje, zanesljivost, varnost, učinkovitost in sistemsko integracijo. PCM in DPCM sta različni tehniki kodiranja vira, da razumemo razliko med njimi in primerjalno tabelo.
Primerjalna tabela
| Podlaga za primerjavo | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Število vključenih bitov | 4, 8 ali 16 bitov na vzorec. | Več kot eno, vendar manj kot PCM. |
| Kvantizacijska napaka in popačenje | Odvisno od števila stopenj. | Lahko pride do izkrivljanja preobremenitve naklona in kvantizacijskega hrupa. |
| Pasovna širina prenosnega kanala | Zahteva visoko pasovno širino. | Potrebujete manj pasovne širine kot PCM. |
| Povratne informacije | Ne zagotavlja nobenih povratnih informacij. | Zagotovljene so povratne informacije. |
| Zapletenost zapisa | Kompleksno | Enostavno |
| Razmerje signala in hrupa | Dobro | Povprečje |
| Področje uporabe | Avdio, video in telefonija. | Govor in video. |
| Bitov / vzorec | 7/8 | 4/6 |
| Stopnja bitov | 56-64 | 32-48 |
Opredelitev PCM
PCM (Pulse Code Modulation) je strategija kodiranja vira, pri kateri se zaporedje kodiranega impulza uporablja za predstavitev sporočilnega signala s pomočjo zasnove signala v čas in amplitude v diskretni obliki. Vključuje dve osnovni operaciji - diskretizacijo časa in diskretizacijo amplitude. Časovno diskretizacijo dosežemo z vzorčenjem in dosežemo kvantizacijo amplitudne diskretizacije . Vključuje tudi dodaten korak, ki je kodiranje, kjer kvantizirane amplitude ustvarjajo preproste vzorce impulzov.
Postopek PCM je razdeljen na tri dele, prvi je prenos na koncu vira, drugič regeneracija na prenosni poti in sprejemni konec.
Operacije, ki se izvajajo pri koncu prenosa vira -
- Vzorčenje - vzorčenje je proces merjenja signala v enakih intervalih, v katerem se signal (osnovni pas) vzorči s črto pravokotnih impulzov. Ti impulzi so zelo skrčeni, da bi tako hitro izločili postopek trenutnega vzorčenja. Natančna rekonstrukcija signala v osnovnem pasu se dobi, ko naj bi bila frekvenca vzorčenja večja od dvakratne najvišje frekvenčne komponente, ki je znana kot Nyquistova stopnja .
- Kvantizacija - Po vzorčenju se signal signalizira s kvantizacijo, ki zagotavlja diskretno predstavitev v času in amplitudi. V procesu kvantizacije so vzorčeni primeri dodeljeni integralni vrednosti v določenem območju.
- Kodiranje - Posredovani signal je močnejši pred motnjami in hrup kvantiziranega signala s prevajanjem v bolj primerno obliko signala in ta prevod je znan kot kodiranje.
Operacije, izvedene v času regeneracije vzdolž prenosne poti -
Operacije, izvedene na koncu prejemanja -
- Dekodiranje in širjenje - Po regeneraciji se v kodni besedi združijo čisti impulzi signala. Nato se kodna beseda dekodira v kvantiziran PAM (Pulse Amplitude Modulation) signal. Ti dekodirani signali predstavljajo projicirano zaporedje stisnjenih vzorcev.
- Rekonstrukcija - V tem postopku se izvorni signal obnovi na prejemnem koncu.
Opredelitev DPCM
DPCM (modulacija diferencialne impulzne kode) ni nič drugega kot različica PCM. PCM ni učinkovit, saj ustvarja veliko bitov in porabi več pasovne širine. Da bi premagali zgoraj omenjeni problem, je bil zato zasnovan DPCM. Podobno kot PCM sestavljajo DPCM tudi postopke vzorčenja, kvantizacije in kodiranja. Vendar se DPCM razlikuje od PCM, ker kvantizira razliko dejanskega vzorca in predvidene vrednosti. Zato se imenuje diferencialni PCM.
DPCM uporablja skupno lastnost PCM, v kateri se uporablja visoka stopnja korelacije med sosednjimi vzorci. Ta korelacija se ustvari, ko se signal vzorči s hitrostjo, ki je večja od stopnje Nyquist. Korelacija pomeni, da se signal ne spreminja hitro iz enega vzorca v drugega.
Kodiranje zelo koreliranega signala v standardnem sistemu PCM proizvaja odvečne informacije. Z odpravo redundance je mogoče izdelati učinkovitejši signal.
Ključne razlike med PCM in DPCM
- Število bitov, vključenih v PCM, je 4, 8 ali 16 bitov na vzorec. Po drugi strani DPCM vključuje bite več kot eno, vendar manj kot število bitov, uporabljenih v PCM
- PCM in DPCM tehnike trpijo zaradi kvantizacijske napake in popačenja, vendar v različnem obsegu.
- DPCM zahteva manj pasovne širine, medtem ko PCM deluje na višji pasovni širini.
- PCM ne daje nobenih povratnih informacij. V nasprotju s tem DPCM zagotavlja povratne informacije.
- PCM sestavlja kompleksna notacija. V nasprotju s tem pa ima DPCM preprosto notacijo.
- DPCM ima povprečno razmerje signal / šum. Nasprotno, PCM ima boljše razmerje signal / šum.
- PCM se uporablja v avdio, video in telefonskih aplikacijah. Nasprotno pa se DPCM uporablja v govorni in video aplikaciji.
- Če govorimo o učinkovitosti, je DPCM korak pred PCM.
Zaključek
PCM postopek vzorci in pretvorbo analogne valovne oblike v digitalno kodo neposredno s pomočjo analogno-digitalni pretvornik. Po drugi strani DPCM opravi podobno delo, vendar uporablja večkratno vrednost razlike.
