Modulacion Por Impulso Codificado

7/24/2019 Modulacion Por Impulso Codificado

1/10

1. Historia de la modulacin

En la historia de las comunicaciones elctricas, la primera razn de muestreode una seal era para entrelazar las muestras a partir de mltiples fuentes detelegrafa y transmitirlas a travs de un nico cale telegr!fico. "elegraph

multiple#acin por divisin de tiempo se transmite ya en 1$%& por el inventorestadounidense 'oiss (. )armer. *ngeniero elctrico +' 'iner, en 1-&,utiliza un conmutador electromec!nico para la multiple#acin por divisin detiempo de mltiples seales telegr!ficas, y tamin se aplica esta tecnologa ala telefona. tuvo hala inteligile de los canales incluidos en la muestra auna velocidad por encima de &%--/0&-- Hz, las tasas m!s aas fueroninsatisfactorias. Este era "2', pero modulacin de amplitud de pulso en lugarde 34'.

En 156, 3aul '. 7ainey de +estern Electric patent una m!8uina de fa#, 8uetransmite su seal utilizando % its 34', codificada por un an!logo opto/mec!nica al convertidor digital. 9a m!8uina no entr en produccin. *ngenierorit!nico :lec 7eeves, sin darse cuenta de los traaos anteriores, concii eluso de la 34' para la comunicacin de voz en 1&;, mientras traaaa parala *nternational "elephone and "elegraph en )rancia. 2escrii la teora y lasventaas, pero no tiene utilidad pr!ctica result. 7eeves solicit una patentefrancesa en 1&$, y su patente de EE.


2/10

pulic en 10$C 3atente de EE.


3/10

4. Modulacin por codificacin de pulsos (PCM).

Este tipo de modulacin, sin duda la m!s utilizada de todas las modulaciones

de pulsos es, !sicamente, el mtodo de conversin de seales analgicas adigitales, 34' siempre conlleva modulacin previa de amplitud de pulsos.

En algunos lugares se usa el trminoC '*4 J 'odulacin por impulsoscodificados, aun8ue es de uso comn, el trmino es incorrecto, pulso e impulsoson conceptos diferentes, al igual 8ue codificacin de pulsos y pulsoscodificados.

5. Cuantificacin y codificacin

9a seal muestreada 3:'I se aplica, a travs de una cadena de divisores de

voltae, a una serie de comparadores, cuyo nmero es igual al de niveles de

cuantificacin.

9a otra entrada a los comparadores procede de un voltae de referenciapreciso, aplicado a un divisor de voltae similar al anterior, con tantasresistencias como niveles de cuantificacin haya. :s por eemplo, paracodificacin a $ ?its se re8uieren 5$ J 5%6 niveles de cuantificacin y, por tanto5%6 comparadores.

2eido a la accin de los divisores de voltae, tanto para la seal como parael voltae de referencia, los voltaes ser!n coincidentes a la entrada de uno solo


4/10

de los comparadores de la cadena, el cual producir! una salida F1G, en tanto8ue todos los restantes tendr!n salida F-G. Es decir, en cada punto demuestreo, solamente uno de los comparadores entregar! una seal diferente alos dem!s, 8ue corresponder! al nivel de cuantificacin de la seal de entrada.

Ruido de cuantificacin

9a cuantificacin de una seal introduce un error de cuantificacin, definido

como la diferencia entre el valor real de la seal y el valor de la sealcuantificada, es decir, la diferencia entre la magnitud de la seal de entrada y lade salida. EemploC

=i los niveles de cuantificacin corresponden a valores de -, 1, 5,... volts

y la seal de entrada es de 1.5 K. 9a seal cuantificada de salida es 1 K,con lo 8ue el error de cuantificacin es de -.5 K.

=i la entrada es de 1.; K y la salida se cuantifica a 5 K, el error es de -.&

K. El cuantificador redondea el valor de la seal de entrada al valor m!scercano de los posiles niveles de cuantificacin.

El nivel de decisin para el redondeo hacia arria o hacia aao, suele tomarsea la mitad del intervalo de cuantificacin. El tipo de redondeo para un nivel deentrada igual al nivel de decisin se define en el diseo. El error decuantificacin representa, ruido adicional 8ue depende del nmero de nivelesde cuantificacin. 4uanto menor sea ste, mayor ser! el ruido.

Relacin seal a ruido para diferentes niveles de cuantificacin

N!ero de ni"eles #its$!uestra %$N d#

&5 % &1,$

60 6 &;,$

15$ ; 0&,$


5/10

5%6 $ 0,$

&. Ventajas de la !odulacin PCM

9a modulacin por codificacin de pulsos est! presente, ien sea en la formatratada antes, o en alguna de sus variantes, en la mayora de las aplicacionespara transmitir o procesar informacin analgica en forma digital. =us ventaasse resumen en el hecho de emplear codificacin de pulsos para larepresentacin digital de seales analgicas, caracterstica 8ue lo distingue detodos los dem!s mtodos de modulacin analgica. :lgunas de sus ventaasm!s importantes sonC

7oustez ante el ruido e interferencia en el canal de comunicaciones.

7egeneracin eficiente de la seal codificada a lo largo de la trayectoria

de transmisin.

)ormato uniforme de transmisin para diferentes clases de seales en

anda ase, lo 8ue permite integrarlas con otras formas de datosdigitales en un canal comn mediante el multiple#ado en tiempo.

)acilidad de encriptar la informacin para su transmisin segura.

El precio a pagar por las ventaas anteriores es el mayor costo y compleidaddel sistema, as como el mayor ancho de anda necesario. 7especto a lacompleidad, la tecnologa actual de circuitos integrados en gran escala K9=*I

ha permitido la implementacin de sistemas a, relativamente ao costo yfacilitado el crecimiento de este mtodo o de sus variantes.

'. es"entajas 'ayor costo del sistema.

'ayor compleidad del sistema.

'ayor ancho de anda necesario.

7especto a la compleidad, la tecnologa actual de circuitos integrados en granescala K9=*I ha permitido la implementacin de sistemas a, relativamente aocosto y facilitado el crecimiento de este mtodo o de sus variantes.

. *i!itaciones

Hay fuentes potenciales de deterioro implcito en cual8uier sistema 34'C

9a eleccin de un valor discreto 8ue est! cerca pero no e#actamente en

el nivel de la seal analgica para cada muestra conduce a error decuantificacin.

Entre las muestras no se hace la medicin de la sealL el teorema de

muestreo garantiza la representacin no amigua y la recuperacin de laseal slo si no tiene energa a la frecuencia fsM5 o superiorL frecuencias

m!s altas por lo general no estar correctamente representados orecuperados.


6/10


7/10

delta. Este proceso tiene los siguientes efectosC / 7efuerzo o preacentuacin delos componentes de aa frecuencia de la seal de entrada. / :umento de lacorrelacin entre muestras adyacentes, con lo 8ue se reduce la varianza de laseal de error a la salida del cuantificador. / 'ayor simplicidad en el receptor.

//. Codificacin para la trans!isin en serie

34' puede ser vuelta a cero o no volver a cero. 3ara un sistema de @7O a sersincronizado usando la informacin dentro de anda, no dee haersecuencias largas de smolos idnticos, tales como unos o ceros. 3ara lossistemas de 34' inaria, la densidad de 1/smolos se llama la densidad.


8/10

posicin, respectivamente. : este respecto, 34' tiene poco parecido con estasotras formas de codificacin de seal, e#cepto 8ue todos pueden usarse enmultiple#acin por divisin de tiempo, y los nmeros de los cdigos 34' serepresentan como impulsos elctricos. El dispositivo 8ue realiza la codificaciny la funcin de decodificacin en un circuito telefnico se llama un cdec.

sue!as

1. Historia de la modulacin

5. 'odulacin

&. Kentaas del proceso de modulacin

0. 'odulacin por codificacin de pulsos 34'I.

%. 4uantificacin y codificacin

6. Kentaas de la modulacin 34'

;. 2esventaas

$. 9imitaciones

. :ncho de anda

1-.'todos de modulacin

11. 4odificacin para la transmisin en serie

15.@omenclatura


9/10

RP6#*7C, #8*7V,R7,N, VN96*,

M7N7%:R78 * P8R P8P6*,R P,R, 6C,C7;N %6PR78R

7.6.P %,N:7,


10/10

7nterantes>

?os1 ra"o

isuel @errer

C,#7M,%A ?6N78 20/3

Modulacion Por Impulso Codificado

Documents

Transcript of Modulacion Por Impulso Codificado