Penukaran isyarat analog ke digital sangat bermanfaat untuk banyak aplikasi kerana isyarat digital kurang terdedah kepada bunyi bising. Sistem komunikasi digital menyediakan prestasi, kebolehpercayaan, keselamatan, kecekapan dan integrasi sistem yang lebih baik. PCM dan DPCM adalah teknik pengekodan sumber yang berbeza, mari kita fahami perbezaan di antara mereka dengan carta perbandingan.
Carta Perbandingan
| Asas untuk perbandingan | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Bilangan Bit yang terlibat | 4, 8 atau 16 bit setiap sampel. | Lebih daripada satu tetapi kurang daripada PCM. |
| Kesalahan pengiraan dan penyelewengan | Bergantung pada bilangan tahap. | Beban cerun dan bunyi pengkuantasan cerun boleh hadir. |
| Bandwidth saluran penghantaran | Memerlukan jalur lebar yang tinggi. | Perlu jalur lebar berbanding PCM. |
| Maklumbalas | Tidak memberikan sebarang maklum balas. | Maklumbalas disediakan. |
| Kerumitan notasi | Kompleks | Mudah |
| Isyarat kepada nisbah bunyi | Baik | Purata |
| Kawasan permohonan | Audio, video dan telefoni. | Ucapan dan video. |
| Bit / sampel | 7/8 | 4/6 |
| Kadar bit | 56-64 | 32-48 |
Definisi PCM
PCM (Pulse Code Modulation) adalah strategi pengekodan sumber di mana urutan denyut berkod digunakan untuk mewakili isyarat mesej dengan bantuan merancang isyarat ke dalam masa dan amplitud dalam bentuk diskret. Ia melibatkan dua operasi asas - discretization masa dan discretization amplitude. Pembentangan masa dicapai dengan pensampelan, dan budi bicara amplitude dicapai kuantisasi. Ia juga merangkumi satu langkah tambahan iaitu pengekodan di mana amplitud teragih menghasilkan corak nadi yang mudah.
Proses PCM dibahagikan kepada tiga bahagian, pertama ialah penghantaran pada hujung sumber, regenerasi kedua pada jalur penghantaran dan hujung penerimaan.
Operasi yang dijalankan pada penghantar sumber akhir -
- Pensampelan - Pensampelan adalah proses mengukur isyarat pada sela masa yang sama di mana isyarat mesej (baseband) diambil dengan garis denyut segi empat tepat. Denyutan ini sangat sempit untuk mengekstrak proses persampelan segera. Penstrukturan semula isyarat baseband yang tepat diperolehi apabila kadar pengambilan sampel lebih besar daripada dua kali komponen frekuensi tertinggi yang dikenali sebagai kadar Nyquist .
- Kuantisasi - Setelah mengambil sampel isyarat mesej mengalami kuantisasi yang memberikan perwakilan diskrit pada masa dan amplitud. Dalam proses kuantisasi, contoh sampel adalah nilai-nilai integral yang terputus dalam julat tertentu.
- Pengekodan - Isyarat yang dihantar dibuat lebih kuat terhadap gangguan dan bunyi isyarat terkuantisasi dengan menerjemahkannya menjadi bentuk isyarat yang lebih sesuai dan terjemahan ini dikenali sebagai pengekodan.
Operasi yang dilakukan pada masa regenerasi di sepanjang laluan penghantaran -
Operasi yang dilakukan pada akhir penerimaan -
- Pengekodan dan pengembangan - Selepas penjanaan semula, denyutan nadi yang bersih kemudian digabungkan dengan perkataan kod. Kemudian kata kod itu diterjemahkan ke dalam isyarat PAM (Modulasi Pulse Amplitude Modulation). Isyarat-isyarat yang diterangkan ini mewakili urutan yang dijangkakan sampel mampat.
- Pembinaan Semula - Dalam operasi ini, isyarat asal dipulihkan pada akhir penerimaan.
Definisi DPCM
DPCM (Modulasi Kod Pulse Berbeza) hanyalah satu varian PCM. PCM tidak cekap kerana ia menghasilkan banyak bit dan menggunakan lebih lebar jalur. Jadi, untuk mengatasi masalah yang diberikan di atas, DPCM telah dirancang. Sama seperti PCM, DPCM terdiri daripada proses persampelan, kuantisasi dan pengekodan. Tetapi DPCM berbeza daripada PCM kerana ia mengukur perbezaan sampel sebenar dan nilai ramalan. Itulah sebabnya ia dipanggil sebagai PCM pembezaan.
DPCM menggunakan sifat biasa PCM di mana kadar korelasi tinggi antara sampel bersebelahan digunakan. Hubungan ini dijana apabila isyarat diambil sampel pada kadar yang lebih besar daripada kadar Nyquist. Korelasi bermakna isyarat tidak menyesuaikan perubahan dengan cepat dari satu sampel ke yang lain.
Pengekodan isyarat yang sangat berkorelasi dalam sistem PCM piawai menghasilkan maklumat yang berlebihan. Melalui menghapuskan redundansi isyarat yang lebih cekap boleh dihasilkan.
Perbezaan Utama antara PCM dan DPCM
- Bilangan bit yang termasuk dalam PCM adalah 4, 8 atau 16 bit setiap sampel. Sebaliknya, DPCM melibatkan bit lebih daripada satu, tetapi kurang daripada bilangan bit yang digunakan dalam PCM
- Kedua-dua teknik PCM dan DPCM mengalami kesilapan pengkuantisian dan penyelewengan tetapi pada tahap yang berbeza.
- DPCM memerlukan jalur lebar yang kurang manakala PCM berfungsi pada jalur lebar yang lebih tinggi.
- PCM tidak memberi sebarang maklum balas. Sebaliknya, DPCM memberi maklum balas.
- PCM terdiri daripada notasi kompleks. Sebaliknya, DPCM mempunyai notasi ringkas.
- DPCM mempunyai purata nisbah isyarat-ke-bunyi. Sebaliknya, PCM mempunyai nisbah signal-to-noise yang lebih baik.
- PCM digunakan dalam aplikasi audio, video dan telefoni. Sebaliknya, DPCM digunakan dalam ucapan dan aplikasi video.
- Jika kita bercakap mengenai DPCM kecekapan adalah satu langkah di hadapan PCM.
Kesimpulannya
Contoh prosedur PCM dan menukar bentuk gelombang analog ke dalam kod digital secara langsung dengan bantuan penukar analog ke digital. Sebaliknya, DPCM melakukan kerja yang sama tetapi menggunakan nilai perbezaan multibit.
