مشاهده فایل

Download Report

Transcript مشاهده فایل

‫بخش دوم‬
‫تبدیل آنالوگ به دیجیتال‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 1
‫تشریح پروتوکل مخابراتی مابین صفحه کلید یا کی بورد)‪ (AT‬و ‪ PC‬در‬
‫انتقال داده‬
‫تبادل اطالعات بین کی بورد و کیس یک کامپیوتر را میتوان‬
‫نمونه ائی از یک سیستم باند پایه معرفی نمود‪.‬‬
‫این سیستم که اصطالحا یک سیستم مخابراتی سریال سنکرون نامیده میشود‪.‬توسط یک کابل ‪ 5‬پین کدهای‬
‫اطالعاتی متناظر با هر کلید را بهمراه سایر اطالعات و همچنین ولتاژهای مربوط انتقال داده میشوند‪:‬‬
‫پین‪ :2‬ارسال اطالعات‬
‫پین‪ :1‬پالس ساعت (سیگنالی با فرکانس ‪)10-20kHz‬‬
‫پین‪:5‬ولتاژ ‪5V‬‬
‫پین‪ :4‬زمین‬
‫پس از فشردن هر کلید یک کد به ‪ PC‬ارسال و با رها کردن آن نیز یک کد بنام ‪ release-code‬نیز ارسال میگردد‪.‬‬
‫‪Slide 2‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫احتماالت حروف در مطبوعات انگلیس ی‬
‫حرف‬
‫احتمال‬
‫حرف‬
‫احتمال‬
‫حرف‬
‫احتمال‬
A
0.0642
E
0.1031
I
0.0575
B
0.0127
F
0.0208
J
0.0008
C
0.0218
G
0.0152
K
0.0049
D
0.0317
H
0.0467
L
0.0321
M
0.0198
Q
0.0008
U
0.0228
N
0.0574
R
0.0484
V
0.0083
O
0.0632
S
0.0514
W
0.0175
P
0.0152
T
0.0796
X
0.0013
Y
0.0164
Z
0.0005
blank
0.1859
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
3
‫برخی کدهای صفحه کلید کامپیوتر‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 4
PC ‫“کی بورد به‬A” ‫ سیگنال ارسالی متناظر با حرف‬:‫مثال‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 5
‫کد گذاری‬
‫‪Coding‬‬
‫‪ ‬کدینگ را میتوان دردو بخش کلی تعریف نمود‪:‬‬
‫• کدینگ منبع‪ :‬سیگنال خروجی منبع را تبدیل به دنباله بیتهای هم احتمالی‬
‫را با تاکید برحداکثرسازی ظرفیت کانال انجام میشود‪.‬‬
‫• کدینگ کانال‪ :‬با هدف حفاظت پیام و تطبیق آن با کانال ارتباطی انجام‬
‫میگیرد‪.‬‬
‫‪Slide 6‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫کدینگ منبع‬
‫‪Source Coding‬‬
‫تبدیل هر سیگنال آنالوگ(صحبت یا هرپیام آنالوگ دیگر) به فرم دیجیتال بعنوان‬
‫‪ Waveform Coding‬نامیده میگردد‪ ،‬البته باید ذکر کنیم واژه کدینگ برای برخی‬
‫عملیاتهای دیگری که بعنوان نمونه در زیر به یکی اشاره خواهد شد‪ ،‬اتالق میگردد‪:‬‬
‫– ‪ Source Coding‬خروجی آنالوگ یا دیجیتال یک منبع را به منظور‬
‫مناسب سازی انتقال(نظیر ‪ MPEG‬یا ‪ )JPEG‬تغییر و تبدیل میگرداند‪.‬‬
‫‪Slide 7‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫تبدیل آنالوگ به دیجیتال‬
‫‪Analogue / Digital Conversion‬‬
‫• تبدیل آنالوگ به دیجیتال که عموما با نام‬
‫”‪“PCM: Pulse Code Modulation‬‬
‫نیز شناخته میشود از دو مرحله اساس ی تشکیل میشود‪:‬‬
‫– نمونه برداری یکنواخت)‪ (Regular‬سیگنال ورودی‬
‫– تبدیل نمونه ها به اعداد و شماره های گسسته‬
‫دقت هر مبدل ‪ A/D‬به تعداد بیتهای خروجی آن وابسته است‪ ،‬در زیر مقدار معمول بیت خروجی‬
‫برخی انکدرهای متداول ارایه شده است‪:‬‬
‫‪• Speech 8 bit‬‬
‫‪• Music HiFi 16/18, even 24 bit‬‬
‫]‪• [Video 8 bit x 3 colours to give 24 bit‬‬
‫‪Slide 8‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
Audio Coding
‫کدینگ سیگنالهای صوتی‬
:‫ استانداردهای صدای دیجیتال‬
 MPEG: Layers I, II, and III (MP3); AAC.

used in DAB, DVD
 Dolby AC3, Dolby Digital, Dolby Surround.
:‫ میزان نرخ بیت متعارف یک صدای آنالوگ دو کاناله استریو پس از کدینگ‬
 64kbits/s to 384 kbits/s.
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 9
‫کدینگ سیگنالهای تصویر‬
‫‪Video Coding‬‬
‫‪ ‬استانداردهای تصویر دیجیتال‪:‬‬
‫…‪ HDTV,SDTV,LDTV,H263.1,‬‬
‫‪ MPEG 2,4‬‬
‫‪ ‬میزان نرخ بیت متعارف یک تصویرآنالوگ پس از کدینگ‪:‬‬
‫‪ Up to 30Mbps‬‬
‫‪Slide 10‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
2.2.4 MPEG-4 Standard
Unlike MPEG-1/2, where the scope and technology were well defined when the project
started, MPEG-4 was born to answer the emerging needs of various new applications ranging
from interactive audiovisual services to remote monitoring and control [13]. Thus, the
MPEG-4 goal is to provide a flexible and extensible standard for the convergence of interactive
multimedia applications, which currently are not addressed by the existing standards.
To enable the content-based interactive functionality, the MPEG-4 video standard introduces
the concept of video object planes (VOPs). It is assumed that each frame of an input
video sequence is segmented into a number of arbitrarily shaped image regions (e.g., VOPs),
where each of the regions may possibly cover particular image or video content of interest
(i.e., describing physical objects or content within scenes). In contrast to the video source
format used for MPEG-1 and MPEG-2, the video input to be coded by the MPEG-4 verification
model is no longer considered a rectangular region. The input to be coded can be a
VOP image region of arbitrary shape, and the shape and location of the region can vary from
frame to frame. Successive VOPs belonging to the same physical object in a scene are referred
to as video objects (VOs), that is, a sequence of VOPs of possibly arbitrary shape and
position. The shape, motion, and texture information of the VOPs belonging to the same
VO is encoded and transmitted or coded into a separate video object layer (VOL). In
addition, the bit stream must include the relevant information to identify each of the VOLs,
and how the various VOLs are composed at the receiver in order to reconstruct the entire
original sequence. This allows the separate decoding of each VOP and the required flexible
manipulation of the video sequence. Notice that the video source input assumed for the
VOL structure either already exists in terms of separate entities (i.e., is generated with
chroma-key technology) or is generated by means of on-line or off-line segmentation algorithms.
It is expected that MPEG-4 video coding will eventually support all the functionalities
already provided by MPEG-1 and MPEG-2, including the provision to efficiently compress
standard rectangular sized image sequences at varying levels of input formats, frame rates
and bit rates. In addition, content-based functionality will be assisted.
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
11
Analogue to Digital Conversion
‫تبدیل آنالوگ به دیجیتال‬
:‫ و آفت هر کدام بقرار زیر خالصه میگردد‬A/D‫مراحل اصلی فرآیند‬
– Nyquist Sampling (Aliasing)
– Quantization (Quantization noise)
– Coding
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 12
‫فرآیند نمونه برداری‬
‫‪Sampling Process‬‬
‫‪ ‬نمونه برداری ‪Sampling‬‬
‫‪ ‬تبدیل یک سیگنال از حالت ”پیوسته زمان“ به گسسته زمان‬
‫‪ ‬ضرورت نمونه برداری ‪:‬‬
‫‪ ‬در صورتی که پیام یک سیگنال آنالوگ باشد الزم است قبل از مدوالسیون دیجیتال یا ‪ PCM‬آنرا‬
‫بسبب اینکه از بینهایت دامنه شمارش ناپذیر تشکیل شده به تعداد شمارش پذیری نمونه برداری کنیم‪.‬‬
‫‪ ‬بهنگام دریافت یک سیگنال دیجیتال نیز‬
‫بسبب عملکرد کانالهای انتقال همیشه با یک‬
‫سیگنال آنالوگ مواجهیم‪ ،‬لذا الزم است‬
‫قبل از ”دمدوالسیون“ آنرا نمونه برداری‬
‫کنیم‪.‬‬
‫ساختار کلی یک انکدر سیگنالهای صوتی‬
‫‪Slide 13‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
)1( ‫فرآیند نمونه برداری‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 14
‫فرآیند نمونه برداری (‪)2‬‬
‫‪ ‬قضیه نمونه برداری‬
‫‪ ‬هر سیگنال آنالوگ با پهنای باند ”‪ W”Hz‬هنگامیکه با نرخ حداقل ‪ 2W‬نمونه بر‬
‫ثانیه نمونه برداری شود‪،‬آنگاه میتوان از روی نمونه ها کامال بازیابی و توصیف گردد‬
‫(ضابطه نمونه برداری نایکوئیست ‪.)sampling criterion‬‬
‫‪ ‬فرکانس نمونه برداری ‪Sampling frequency‬‬
‫‪2 x Max Frequency of input Signal‬‬
‫‪Slide 15‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫=‪fS‬‬
‫سیگنال نمونه برداری شده در زمان و فرکانس(‪)1‬‬
‫‪ ‬حالت اول ‪ :‬نمونه برداری با فرکانس نمونه برداری کمتر از حد نایکوئیست‬
‫‪‬‬
‫‪TS‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫‪2B ‬‬
‫سیگنال نمونه برداری شده در زمان و فرکانس(‪)2‬‬
‫‪ ‬حالت دوم ‪ :‬نمونه برداری با فرکانس نمونه برداری بیشتر از حد نایکوئیست‬
‫‪‬‬
‫‪TS‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫‪2B ‬‬
‫عوارض نمونه برداری(‪)1‬‬
‫‪Aliasing‬‬
‫– چنانچه ضابطه نمونه برداری (یعنی ‪ )fs>2W‬مراعات نشود در حوزه‬
‫فرکانس‪ ،‬تکرار طیفهای باند پایه دچار روی هم افتادگی (‬
‫) ‪ Overlapping‬شده و لذا در فرآیند بازیابی)‪ (Filtering‬بسبب‬
‫اینکه نمیتوانیم بصورت کامال شارپ هارمونیکهای متناظر نمونه ها را‬
‫جدا کنیم‪ ،‬الجرم بخش ی از اطالعات طیف پیام(فرکانسهای باالئی طیف)‬
‫دچار تغییر شده و به این عارضه ‪ aliasing‬گفته میشود‪.‬‬
‫‪Slide 18‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
Aliasing
)2(‫عوارض نمونه برداری‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 19
‫کوانتیزاسیون‬
‫‪Quantization‬‬
‫‪ ‬پس از نمونه برداری سیگنال بدست آمده نمونه هایی گسسته زمان و با دامنه های متنوع‬
‫و باصطالح پیوسته میباشند‪ ،‬در چنین وضعیتی نمیتوان با تعداد بیت محدود و معینی‬
‫نمونه ها را تعریف نمود‪.‬‬
‫‪ ‬طی فرآیندی که ”کوانتیزاسیون“ نامیده میشود به هر دامنه نمونه را بر اساس اینکه در‬
‫چه محدوده خاص ی قرار میگیرد یک ”حالت ‪ “state‬با تعداد بیت مشخص ی نسبت‬
‫میدهیم و بدین ترتیب نمونه ها به مجموعه محدودی تقلیل میآبند‪.‬‬
‫‪Quantization‬‬
‫‪Slide 20‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫نمونه برداری سیگنالهای صوتی‬
‫شاخص های نمونه برداری سیگنالهای صوتی می توان بقرار زیر خالصه نمود‪:‬‬
‫‪ ‬تعداد نمونه ها یا ”‪“sampling rate‬‬
‫‪ ‬مقدار اطالعات در هر نمونه ”‪“bit depth‬‬
‫‪ ‬تعداد کانالهایی که باید نمونه برداری شوند”‪“Mono or Stereo‬‬
‫در حال حاضر سه فرکانس نمونه برداری استاندارد در عمل وجود دارد‪:‬‬
‫‪ ‬استاندارد حرفه ای انتشار‪/‬پخش‬
‫اولین فرکانس ی که در خطوط ارتباطی زمینی و تغذیه فرستنده های اف ام استفاده شد‪ 32kHz ،‬بود‪.‬‬
‫‪ ‬استاندارد دستگاههای خانگی‬
‫فرکانس ‪ ،44.1kHz‬هدف از این انتخاب آن بود که بتوان با استفاده از ویدئو تیپ های یوماتیک سیستم‬
‫های ‪ NTSC‬و ‪ PAL‬و با استفاده از یک آداپتور‪ ،PCM‬صدای دیجیتال را که به سیگنالی شبیه ویدئو‬
‫تبدیل شده‪ ،‬روی نوار ویدئو ضبط و پخش کرد‪.‬‬
‫‪ ‬استاندارد پخش و ضبط در رادیو‪ -‬تلویزیون‬
‫‪48kHz‬‬
‫‪Slide 21‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫نمونه برداری سیگنالهای تصویر‬
‫برای ایجادسیگنالهای تصویر دیجیتال از فرکانس نمونه برداری چهار برابر فرکانس موج حامل رنگ‬
‫استفاده میشود‪.‬‬
‫در این خصوص در ‪ NTSC‬برای تبدیل تصویر آنالوگ به دیجیتال استانداردی بنام ‪SMPTE 244M‬‬
‫تدوین گردید که مشخصات آن بقرار زیر است‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تعداد نمونه ها بر خط یا ”‪910 :“sample per total line‬‬
‫فرکانس نمونه برداری‪”4fSC=14.32818MHz”:‬‬
‫‪‬‬
‫شیوه کوانتیزیشن‪Uniformly quantized :‬‬
‫‪‬‬
‫رزولیشن کوانتیزیشن‪8-10 bits/Syample48kHz :‬‬
‫در ‪ PAL‬استاندارد ‪:ITU-601‬‬
‫‪Slide 22‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫مثال‪ :1‬نحوه دیجیتایز نمودن یک سیگنال صوتی‬
‫‪ ‬مشخصات سیگنال آنالوگ صدا‪:‬‬
‫‪W=4 kHz‬‬
‫‪ ‬فرکانس نمونه برداری حداقل‪:‬‬
‫)‪fs≥2W=8 kHz (8000 samples/sec‬‬
‫‪ ‬مشخصات کوانتایزر‪:‬‬
‫بمنظور حفظ کیفیت صدا پس از آشکارسازی از یک انکدر حداقل ‪ 8‬بیتی باید استفاده کنیم که در‬
‫اینصورت تعداد سطوح کوانتایزر برابر ‪ 256‬بدست خواهد آمد‪.‬‬
‫‪L=28=256 levels‬‬
‫‪ ‬نرخ بیت خروجی‪:‬‬
‫چون نرخ خروجی سمپلر ‪ 8000‬نمونه در ثانیه بوده و هر نمونه حاوی‪8‬بیت میباشد لذا نرخ بیت خروجی‬
‫نهایی ‪64000‬بیت بر ثانیه(یا ‪8000‬بایت بر ثانیه) بدست میآید‪.‬‬
‫‪Slide 23‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫مثال‪ :2‬مشخصات سیگنال موسیقی دیجیتال با کیفیت‪CD‬‬
‫‪ ‬مشخصات سیگنال صدای خام(آنالوگ)‪:‬‬
‫استریوی دو کاناله‬
‫‪ ‬فرکانس نمونه برداری‬
‫‪44.1 kHz‬‬
‫‪ ‬مشخصات کوانتایزر‬
‫”تعداد بیت اختصاص داده شده به هر نمونه‪“16 bits :‬‬
‫‪ ‬نرخ بیت نهایی ‪ CD‬بهنگام ‪ Read‬یا ‪write‬‬
‫‪21644,100 = 1.4 Mbits/s‬‬
‫‪ ‬حجم نهایی یک ‪ CD‬صوتی شامل یک ساعت صدای استریوی دیجیتال شده‬
‫)‪(1.43,600 )/8= 635 MB (Mega byte‬‬
‫‪Slide 24‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫سیستم باند پایه صوتی دیجیتال ‪PCM‬‬
‫)‪ PCM (Pulse Code Modulation‬‬
‫‪ ‬این شیوه گرچه یک روش قدیمی)‪ (primitive‬بوده لیکن هنوز نیز بطور وسیعی در ارسال و‬
‫ً‬
‫دریافت سیگنالهای آنالوگ استفاده میشود(برای داده های ذاتا دیجیتال از متدهای دیگری‬
‫استفاده میشود)‪.‬‬
‫‪ ‬بخش فرستنده‪ :‬ابتدا سیگنال پیام آنالوگ توسط واحد ‪ A/D‬به دنباله باینری تبدیل و در‬
‫مرحله بعد این دنباله بیت )‪ (sequence‬شکل موج پالس ی را مدوله و بر روی کانال انتقال ارسال‬
‫میکند‪.‬‬
‫‪ ‬بخش گیرنده‪ :‬شکل موج پالس ی حامل بیت پس از دریافت و قدری تقویت و پاالیش ”بمنظور‬
‫استخراج بیتهای محموله با هدف بازسازی (بازیابی‪ )reconstruction‬سیگنال پیام آنالوگ“ به‬
‫واحد ‪ D/A‬تزریق تا در نهایت نمونه تقریبی آنچه در فرستنده تحویل سیستم شده در گیرنده‬
‫دریافت گردد‪.‬‬
‫‪ ‬ویژگی های سیستم ‪ :PCM‬دراین سیستم انتقال باندپایه بوده و از هیچ کاریری بهره نمیبرد؛‬
‫سیستمهای تلفن داخلی‪ ،‬مدم ها‪،‬بخش صدای دیجیتال کامپیوترها ‪ CD،‬و برخی ‪ VCD‬ها ازین‬
‫تکنیک بمنظور انتقال صدا بهره میبرند‪.‬‬
‫‪Slide 25‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫ساختاریک سیستم نمونه فرستنده ‪)1( PCM‬‬
‫‪01000111001‬‬
‫‪Parallel to‬‬
‫‪serial‬‬
‫‪Conv.‬‬
‫‪Encoder‬‬
‫‪Quantizer‬‬
‫‪Sampler‬‬
‫‪Low Pass‬‬
‫‪Filter‬‬
‫‪Message‬‬
‫‪A/D Converter‬‬
‫‪ ‬مشخصات فیلتر ورودی‪ :‬توسط فیلتر سیگنال ورودی به باالترین فرکانس حاوی انرژی صاحب اطالعات‪:‬‬
‫)‪ W(Hz‬برش داده میشود(حفاظت در برابر ‪)aliasing‬‬
‫‪ ‬مشخصات واحد ‪: A/D‬‬
‫‪ ‬نمونه بردار‪ :‬با فرکانس حداقل دو برابر ‪(fs≥2W) W‬عمل نمونه برداری از سیگنال ورودی را انجام میدهد‪.‬‬
‫‪ ‬کوانتایزر‪ :‬نمونه ها ی دریافتی را در ‪ L‬سطح دسته بندی و رند میکند(‪ :L‬تعداد سطوح تصمیم گیری)‬
‫‪ ‬انکدر‪ :‬هر نمونه که در یک محدوده سطوح تصمیم گیری قرار بگیرند توسط یک کد باینری ‪ log2L‬بیتی معرفی‬
‫میشود‪.‬‬
‫‪ ‬مشخصات واحد ‪:P. to Serial‬چون پورت ‪ A/D‬؛ بیتی است‪ ،‬ولی کانال انتقال یک بعدی است لذا‬
‫این واحد بیتهای همزمان را پشت سرهم پس از بافرینگ و برای رسیدن به یک نرخ بیت یکنواخت بسوی‬
‫کانال روانه میسازند‪.‬‬
‫‪Slide 26‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫ساختاریک سیستم نمونه فرستنده ‪)2( PCM‬‬
‫تبدیل دنباله بیت به شکل موج الکتریکی‪:‬‬
‫‪ ‬سیستم ‪ PCM‬با بهره گیری از شیوه ‪ Line Coding‬دنباله بیت تحویلی از مبدل پارالل به سریال‬
‫را به یکی از شکل موجهای پایه دیجیتال‪ ،‬که مرکب از تعدادی پالس است‪ ،‬تبدیل میکند‪.‬‬
‫‪PCM‬‬
‫‪Waveform‬‬
‫‪Receiver‬‬
‫‪Slide 27‬‬
‫‪Channel‬‬
‫‪Line‬‬
‫‪Coding‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫‪PCM‬‬
‫‪Sequence: bn‬‬
‫ساختاریک سیستم نمونه گیرنده ‪PCM‬‬
‫‪ ‬بخش بازسازی(تولید مجدد)‪ :‬شکل موج نویزی و دفرمه شده دریافتی پس از کاهش نویز بشکل مربعی(نظیر آنچه‬
‫در فرستنده پس از ‪ Line Coder‬داشتیم) بازسازی میشود‪.‬‬
‫‪ ‬دتکتور‪:‬دنباله بیت متناظر را از روی شکل موج تولید میکند‪.‬‬
‫‪ ‬دیکدر‪:‬نمونه های متناظر را از دنباله بیت بازیابی میکند‪.‬‬
‫‪ ‬فیلتر بازیاب )‪ :(Reconstruction Filter‬شکل موج آنالوگ اصلی را از روی نمونه ها ایجاد میکند‪.‬‬
‫‪01000111001‬‬
‫‪Reconstruction‬‬
‫‪Filter‬‬
‫‪Decoder‬‬
‫‪Detector‬‬
‫‪D/A Converter‬‬
‫‪Slide 28‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫‪Regeneration‬‬
‫‪Circuit‬‬
‫‪PCM‬‬
‫‪Waveform‬‬
‫عوامل تاثیرگذار بر پهنای باند سیستم ‪PCM‬‬
‫پهنای باند یک سیستم ‪ PCM‬آن به دو عامل بستگی دارد‪:‬‬
‫‪ ‬نرخ بیت نهایی سیستم‪ ، Rb :‬که البته این نرخ بیت به دو مولفه زیر بستگی دارد‪.‬‬
‫• فرکانس نمونه برداری که خود مستقیما تابع پهنای باند سیگنال آنالوگ ورودی میباشد‪.‬‬
‫• تعداد سطوح کوانتایزر‪ ،‬که هرچه بیشتر باشند بطور لگاریتمی نرخ بیت افزایش میآبد‪.‬‬
‫با توجه باینکه افزایش نرخ بیت سبب وقوع تغییرات شدید زمانی و نهایتا تغییرات شدید زمانی )‪ (Low Bit Interval‬نیز وقوع‬
‫مولفه های فرکانس باال را در پی دارد افزایش پهنای باند نتیجه میگردد‪.‬‬
‫‪ ‬شکل موج انتخابی ‪:PCM‬‬
‫• ‪BT≥Rb/2 :Rectangular Waveform‬‬
‫• ‪BT=Rb/2 :Sinusoidal Waveform‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Slide 29‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫ارزیابی سیستم ‪PCM‬‬
‫مزیتها‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫مدارات دیجیتال ارزان قیمت(در مقایسه با سایر فرمهای دیجیتال دیگر)‬
‫قابلیت بکارگیری برای تمامی انواع منابع سیگنال آنالوگ و نیز استفاده از ‪TDM‬‬
‫قابلیت استفاده در ارتباطات راه دور با استفاده ازتکرار کنند ه با تضمین صحت انجام عملیات‬
‫بازیابی )‪(regeneration‬‬
‫عملکرد نویز عالی در مقایسه با سیستمهای آنالوگ متداول‬
‫بر خورداری ازانتقال ایمن‬
‫–‬
‫–‬
‫معایب‬
‫– نیاز به پهنای باند باال‬
‫• بعنوان راههای مقابله با این عیب‪ ،‬میتوان به استفاده از کانالهای پهن باند نظیر فیبر‪،‬روشهای فشرده‬
‫سازی منبع و نیز بکارگیری از شیوه های مدوالسیون پیشرفته اشاره کرد‪.‬‬
‫– سادگی باالی سیستم‬
‫‪Slide 30‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
‫مثال‬
‫– یک سیستم ‪ PCM‬تلفنی با استفاده از یک ‪8 A/D‬بیتی و با فرکانس ‪ 8kHz‬یک سیگنال صوتی را‬
‫دیجیتایز میکند؛ مطلوبست ”نرخ بیت“ و ”دوره بیت ‪.“bit duration‬‬
‫‪Slide 31‬‬
‫‪Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh‬‬
PCM ‫نمونه ائی از کاربرد یک سیستم‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
Slide 32