Page 150 - 4144

149

Амплітудно − імпульсна модуляція (АІМ) (Pulse Аmplitude
Modulation - PAM) полягає в перетворенні безперервного сигналу в
сукупність дискретних сигналів (імпульсів) з певною амплітудою. Для
цього вихідна безперервна функція x(t) піддається дискретизації
(квантуєтся) за часом так, як це показано на рис.7.18, а) − Частота
дискретизації по часу визначається відповідно до теореми Котельникова,
яка свідчить, що для відновлення без втрат безперервного сигналу,
представленого в дискретному вигляді, частота дискретизації Fd повинна
задовольняти умові:

F  f 2
d в , (7.9)
де f в − верхня частота сигналу, який передається х(t).

В отримані таким чином дискретні моменти часу передаються
імпульси y(t), амплітуда яких пропорційна значенням функції x(t) в ці ж
моменти часу (рис. 7.18, б). Істотним недоліком АІМ при передачі
оцифрованих даних каналом зв'язку є складність коректного відновлення
функції x(t) на приймальному кінці, що обумовлено непропорційним
зміною (загасанням) амплітуд різних імпульсів y(t) в процесі передачі по
каналу зв'язку. У зв'язку з цим, більш широке поширення отримав інший
метод передачі безперервних даних в дискретному вигляді − імпульсно-
кодова модуляція.
Імпульсно −кодова модуляція (ІКМ) (Pulse Code Modulation − PCM)
− метод модуляції, при якому аналоговий сигнал кодується серіями
імпульсів, що представляють собою цифрові коди амплітуд в точках
відліку аналогового сигналу. Для цього вихідний сигнал піддається
дискретизації (квантуется) за двома координатами:
− по осі абсцис − дискретизація за часом;
− по осі ординат − дискретизація за рівнем.;
− дискретизація за часом, як і у випадку АІМ, виконується
відповідно до теореми Котельникова.
Оскільки ІКМ спочатку розроблялася для передачі телефонних
даних (голосу) телефонним каналами, мають різко обмежену смугу
пропускання в інтервалі від 300 Гц до 3400 Гц, то відповідно до теореми
Котельникова частота дискретизації повинна бути більше, ніж 6800 Гц.
Стандартом була рекомендована частота дискретизації 8000 Гц. Таким
чином, амплітуда аналогового сигналу вимірюється 8000 разів в секунду,
то Тобто кожні 125 мкс.

Крім того, було встановлено, що для якісного відновлення
аналогового сигналу (полоси) достатньо мати 256 рівнів дискретизації
(рис. 19, а), що дозволяє передавати в кожний момент часу значення
амплітуди (номер рівня) сигналу за допомогою 8 − розрядного цифрового
коду (бітів), як це показано на рис. 19, в).