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Y TELECOMUNICACIONES

Modulación por Codificación de Pulsos

Leyes de Cuantificación

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Introducción

• Diagrama de bloques del sistemas PCM

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Modulación PCM

-

+

-

+

Convers

or

de

códig

os

v ref

-

+

-

+

v i

• Diseño simple

• Rápido

• Caro: – Para N bits, 2N

comparadores

• Fácil determinar el nivel de referencia

• Fácil establecer valores de los cuantos

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Modulación PCM

• Cuantificación y codificación

Por ejemplo, para

codificación a 8

bits se requieren

28= 256 niveles de

cuantificación y,

por tanto 256

comparadores.

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Modulación PCM

Cuantificación y codificación

• Si la señal analógica tiene, por ejemplo, una amplitud de 1 V, cada nivel de cuantificación representará aproximadamente 4 mV y el error de cuantificación que se introduce será, como máximo, de ±2 mV. Este nivel es sumamente pequeño y en general, no apreciable en la recuperación de la señal.

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Modulación PCM

Cuantización Uniforme y no Uniforme

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Cuantización Uniforme y no Uniforme

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Modulación PCM

Cuantización Uniforme y no Uniforme

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Modulación PCM

Cuantización Uniforme

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Modulación PCM Cuantización no Uniforme

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• Señal cuantificada y error de cuantización

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• Cuantificador no uniforme: A medida que la señal I/O aumenta, aumenta también el salto/cuanto.

– Saltos grandes, excursiones de la señal en rangos grandes de amplitud, ocurren en forma no frecuente.

– Saltos pequeños, necesitan mayor cobertura a expensas de los saltos grandes

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Leyes de cuantización

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Características básicas de la Ley μ

• Es un algoritmo estandarizado, definido en el estándar ITU-T G.711

• Tiene una complejidad baja

• Utilizado en aplicaciones de voz humana

• No introduce prácticamente retardo algorítmico (dada su baja complejidad)

• Es adecuado para sistemas de transmisión TDM

• No es adecuado para la transmisión por paquetes

• Factor de compresión aproximadamente de 2:1

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• Para un dado valor de m, la

recíproca de la pendiente de

la curva de compresión que

define los saltos cuánticos,

está dada por la derivada de ImI, respecto de IvI

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• Funcionamiento Ley u

Esta figura muestra que el rango de los valores de entrada (línea horizontal) contenidos en el intervalo [-

0.2,0.2] (amplitudes pequeñas) están representados en la salida (línea vertical) en el intervalo [-0.6,0.6].

Podemos comprobar que hay una expansión.

Por otra parte vemos que los valores de entrada contenidos en el intervalo [-1,-0,6] y [0.6,1] son

representados en la salida en los intervalos [-0.9,-1] y [0.9,1]. Podemos comprobar que se produce una

compresión.

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• La ley m es aproximadamente logarítmica para

mImI>>1

• En USA y Japón se utiliza

compresión/expansión de ley m.

• Los primeros sistemas de transmisión digital de

Bell Systems utilizaban PCM de 7 bits con m =

100, los más recientes utilizan PCM de 8 bits

con m = 255

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Modulación PCM

• Otra ley de compresión

muy utilizada en la práctica

es la llamada ley A

definida por

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Modulación PCM

• En Europa el ITU ha establecido el uso del

compresor / expansor ley A para aproximar el

proceso logarítmico.

• El comportamiento es inferior a ley m para

señales pequeñas (ruido de canal inactivo).

• La ley A es de uso en Europa, Sudamérica y en

todas las rutas internacionales, debiendo los

países que usan ley m adaptarse para las

mismas. (A = 87.6)

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Modulación por Pulsos Codificación

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Modulación por Pulsos

Codificación

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Modulación por Pulsos Recuperación de la señal original La recuperación de la señal original requiere un decodificador PCM.

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Modulación por Pulsos Resumen codificación de voz