Цифрові сигнали. Поняття про імпульсно-кодову модуляцію

Цифровими сигналаминазивається послідовність імпульсів, що змінюється за амплітудою і приймає два фіксовані значення – 0 або 1. для перетворення довільного інформаційного сигналу у цифровий необхідно провести його дискретизацію за часом та квантування за рівнем.

Під дискретизацією розуміють процес заміни реального аналогового сигналу набором імпульсів, взятих через інтервал часу Δt, амплітуди яких рівні миттєвим значенням сигналу в момент його вибірки. Інтервал Δt вибирається за теоремою Котельникова.

Слід зазначити, чим менший Δt, тим вища частота дискретизації , тим краще дискретний сигнал відтворює аналоговий, тобто менша похибка дискретизації.

Квантування за рівнем передбачає заміну реальної амплітуди сигналу в момент вибірки певним цифровим кодом. При цьому амплітудне значення вибірок заокруглюється до найближчих цілочисельних значень, які визначаються кроком квантування.

Таке перетворення в загальному називають квантованою АІМ. Наступним кроком після квантування є шифрування одержаних відліків амплітуд двійковим кодом, який залежить від розрядності квантуючого пристрою. Як правило, для цього використовуються 8, 10, 12, 16-розрядні АЦП. Цей процес називається ІКМ (РСМ).

Для передачі даних в ІКМ-системах також використовуються методи імпульсної модуляції та несучі коливання у вигляді послідовності прямокутних імпульсів. Додатково процес передачі даних в СПД при ІКМ додатково проходить етапи форматування даних, шифрування і перетворення до необхідного вигляду несучих коливань ШІМ, ЧІМ і т.п. В процесі кодування застосовують надлишкові коди, що дозволяє не тільки виділити інформаційний сигнал, а й забезпечити синхронізацію апаратури в каналі зв’язку та відтворення втраченої інформації.