글
■ PCM(Pulse Code Modulation)
: 아날로그 신호를 표본화->양자화->부호화 의 단계를 거쳐 디지탈신호로 바꿔준다.
(1) 표본화(sampling)
: PAM(Pulse Amplitude Modulation)을 이용한다.
- 주어진 아날로그 신호를 나이퀴스트 기준에 따라 표본화 한다.
- 아날로그 음성신호의 주파수는 300 ~ 3,400 Hz로 표본 채집률은 8k 로 초당 8000번 이다.
- 표본화 간격은 1/8000 로 125us 이다.
=> 125us 간격으로 나누어진 8000개의 표본치 하나하나가 8bit의 2진 부호화되기 때문에 8,000 * 8bit = 64kbps의 부호정보가 된다.
※ 표본채집률(sampling rate)
- 나이퀴스트 정리(Nyquist Theorem)
: 표본화된 이산신호로 부터 원신호인 아날로그 신호를 완벽하게 복원하기 위해서는 아래의 조건을 만족해야 한다.
1. 표본화 주파수(율) : fs = 2fm (fm : 아날로그 신호의 최고 주파수)
2. 표본화 간격 : T <= 1 / fs
(2) 양자화(Quantization, 정량화)
: 표본화된 수치들을 반올림하여 정수로 만든다. 선형 양자화(Linear Quantization)과 비선형 양자화(nonlinear Quantization)의 두가지 방법이 있다. 선형은 신호 진폭의 각 스탭 사이즈가 균등하고, 비선형은 균등하지 않다. 버려진 소수점 값들에 의해 신호가 왜곡되게 되는데 이를 양자화 잡음(Quantization Noise)라고 한다. 이를 줄이기 위해서 양자화 표본 값의 숫자를 늘리거나, a-law 또는 mu-law 를 사용한다.
※ a-law, mu-law : 인간 음성의 특성을 이용하여 양자화 값의 개수를 유지한 채, 저 전압 대에서 양자화 간격을 좁히고 높은 전압 대에서는 늘리는 방식이다.
(3) 부호화 (Encoding)
: 앞서 정량화된 진폭의 크기를 2진수로 바꾸어서 7비트로 표현한다. 마지막 8번째 비트는 부호를 표시한다.
(4) PCM의 장점
- 잡음과 간섭에 강하다.
- 전송중 코딩된 신호를 효과적으로 재생
- SNR(신호대잡음비)을 개선하기 위한 채널대역폭의 증가를 효과적으로 바꿀 수 있다.
- 동일한 포맷으로 공통된 네트워크에서 다른 디지털 데이터와 합칠 수 있다.
- TDMA 시스템에서 신호를 빼거나 삽입하기 쉽다.
- 특수한 변조법이나 암호화를 적용하기 쉽다.
(5) PCM 동작 정리
○ 송수신 처리 과정
○ 단계별 처리내용 정리
표본화 Sampling |
- 연속적인 신호 파형을 일정 시간 간격으로 검출하는 단계 |
양자화 Quantizing |
- PAM신호를 유한 개의 부호에 대한 값으로 조정하는 과정 |
부호화 |
양자화된 PCM 펄스의 진폭 크기를 2진수로 표시하는 과정 |
복호화 |
수신된 디지털 신호(PCM)를 PAM 신호로 돌리는 단계 |
여파화 |
PAM 신호를 원래의 입력 신호인 아날로그 신호로 복원하는 단계 |
'T heory > Comn Basics' 카테고리의 다른 글
통화로 신호방식과 공통선 신호방식 :: CAS & CCS System (2) | 2012.05.03 |
---|---|
주파수 (Frequency) (2) | 2012.03.19 |
DSP(Digital Signal Processing) (0) | 2011.11.02 |
반 이중 통신 & 전 이중 통신 (0) | 2011.10.18 |
USB(Universal Serial Bus) (0) | 2011.10.18 |
RECENT COMMENT