数字调制



到目前为止,我们已经学习了不同的调制技术。剩下的一种是数字调制,它属于脉冲调制的分类。数字调制以脉冲编码调制(PCM)作为主要分类。它进一步被处理成增量调制和自适应增量调制。

脉冲编码调制

对信号进行脉冲编码调制是为了将其模拟信息转换为二进制序列,即 1 和 0。脉冲编码调制 (PCM) 的输出将类似于二进制序列。下图显示了 PCM 输出相对于给定正弦波瞬时值的示例。

PCM

PCM 产生一系列数字或位,而不是脉冲序列,因此此过程称为数字。尽管每个数字都以二进制代码表示,但它们表示该时刻信号样本的近似幅度。

在脉冲编码调制中,消息信号由一系列编码脉冲表示。通过在时间和幅度上以离散形式表示信号来实现此消息信号。

PCM 的基本元件

脉冲编码调制电路的发射机部分包括采样、量化编码,这些操作在模数转换器部分执行。采样之前的低通滤波器可以防止消息信号的混叠。

接收机部分的基本操作是受损信号的再生、解码量化脉冲序列的重建。下图是 PCM 的框图,它表示发射机和接收机部分的基本元件。

Elements of PCM

低通滤波器 (LPF)

该滤波器消除输入模拟信号中高于消息信号最高频率的高频分量,以避免消息信号的混叠。

采样器

这是一个使用该技术的电路,该技术有助于在消息信号的瞬时值处收集样本数据,以便重建原始信号。根据采样定理,采样率必须大于消息信号最高频率分量W的两倍。

量化器

量化是减少过量位并限制数据的过程。当对量化器进行采样输出时,它会减少冗余位并压缩值。

编码器

编码器完成模拟信号的数字化。它为每个量化级别指定一个二进制代码。此处完成的采样是采样保持过程。这三个部分将充当模数转换器。编码使使用的带宽最小化。

再生中继器

信道输出有一个再生中继器电路来补偿信号损耗并重建信号。它还可以增强信号强度。

解码器

解码器电路解码脉冲编码波形以重现原始信号。该电路充当解调器

重建滤波器

在再生电路和解码器完成数模转换后,采用低通滤波器,称为重建滤波器,以获取原始信号。

因此,脉冲编码调制电路对给定的模拟信号进行数字化、编码和采样。然后以模拟形式传输。整个过程以相反的方式重复以获得原始信号。

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