Stand: 2004-03
Thomas Mertin
Netzwerk- und Elektrotechnik
D-41334 Nettetal
Prinzip: Durch Abtastung des analogen Signals (PAM) gewonnene wertkontinuierlich zeitdiskrete Signalwerte werden codiert (z.B. Binärcode) und in dieser Form als hintereinanderfolgende Bitwerte übertragen.
Blockschaltbild eines PCM-Systems
Prinzip-Schaltung
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PCM - Signal
Durch die Quantisierung entsteht systematisch bei der Demodulation ein Spannungsverlauf, der sich vom Ursprungssignal unterscheidet. Man nennt die "Differenzspannung" Quantisierungsgeräusch.
In Abhängigkeit der Anzahl der Quantisierungsstufen ergibt sich ein sogenanntes Geräuschverhältnis.
Geräuschverhältnis:
S = Signalleistung; Nq = Geräuschleistung (Quantisierungsleistung); s = Stufenzahl
Postanforderung:
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Gleichmäßige Quantisierung |
Ungleichmäßige Quantisierung |
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Zuordnung der Quantisierungsintervallnummer |
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quantisiertes Signal |
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Quantisierungsfehler |
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Quantisierungsintervalle
13-Segment Kompressorkennlinie
Zuordnung der Quantisierungsintervalle bei der 13-Segment Kennlinie
Anordnung von Coder und Decoder beim Zentralcodec
Anordnung von Coder und Multiplexer bzw. Decoder und Demultiplexer beim Einzelkanalcodec
Blockschaltbild Sender
Blockschaltbild Empfänger
Bedingungen: PCM 30 (32 Kanäle, fG = 3,4kHz, Abtastfrequenz = fAbt = 8kHz (T = 125µs)
Rahmen des PCM 30 Systems
tS = Zeitschlitz
<>A/D - Wandler Verfahren: Slew Rate, Zählverfahren (zu langsam) => Wägeverfahren
SAR =
Codeumsetzer
Probleme:
1. Bandbreite ausreichend
2. Gleichspannung
3. Synchronisation
zu 1) harte Tastung
Signalverformung durch Leitungskapazitäten
Lösung: weiche Tastung (Impulsformung nach
)
weniger Oberwellen durch
-Funktion der Signalspannung
Um die zu übertragende Bandbreite des binären Signals zu begrenzen, werden die "harten" Rechteckimpulse in abgerundete binäre Signale verformt (RC-Tiefpaß), deren Flankenverlauf einer
-Funktion entspricht.
zu 2) AMI - Verfahren (Alternate Mark Inversion)
NRZ (None Return to Zero), RZ (Return to Zero)
zu 3) HDB 3 - Verfahren
B = Bipolar Bit, folgt der AMI Vorschrift
V = Verletzungsbit, entspricht gegen die AMI Vorschrift
B00V, wenn die Summe der vorherigen "1" eine gerade Zahl ergeben (Parität)
000V, wenn die Summe der vorherigen "1" eine ungerade Zahl ergeben
Codierungsvorschrift: "1" = ?; "0" = ?
Vorteil: technisch einfach zu verwirklichen
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