4. IU XUNG M PCM (Pulse Code Modulation)L qu trnh bin i tn hiu tng t thnh tn hiu s. Mt s phng php m ha khc: + iu xung m vi sai DPCM + iu ch Delta DM
4.1 S NGUYN L: bn phtx(t) LPF(Low Pass Filter)
Sampling
Quantizing
CodingADC
PCM
LPF : B lc thng thp. Sampling: Ly mu Quantizing: Lng t Coding: M ha ADC: Analog-to-Digital Converter
4.1 S NGUYN L: bn thung truyn LPF(Low Pass Filter)
Decoding
xr(t)
Decoding: Gii M LPF : B lc thng thp.
4.2 CHC NNG CC KHI: LPF (Low Pass Filter) Gii han pho tan tn hieu tin tc: f = fmax - fmin = B Loai bo cac can nhieu tan so cao Pho tan tn hieu thoai: 300Hz-3400Hz Bang thong cua bo loc: f=3.1kHz Pho tan cc ai cua tn hieu thoai: fmax=3,4kHz, lam tron bang 4kHz
Ly mu: Mt s khi nim:Mu l bin ca tn hiu iu ch mt gi tr nh trc (in p). Ly mu l qu trnh o gi tr bin nhng khong thi gian u nhau (chu k ly mu TS). Tc ly mu l s mu ly c trn mt n v thi gian (tn s ly mu fS = 1/TS).
La mach ieu bien xung PAM (Pulse Amplitude Modulation): nhan tn hieu tin tc x(t) va song mang dang xung s(t). Ri rac hoa tn hieu thanh chuoi xung bien o ri rac. Tan so lay mau fs 2fmax (nh ly Nyquist) oi vi tn hieu thoai: fs = 2.fmax = 2*4KHz = 8KHz Chu k lay mau: Ts = 1/fmax = 1/8KHz = 125s
Pho cua Tn Hieu Lay Mau
Tn hieu vao fmax f (Hz)
Tn hieu a lay mau (fs > 2fmax)
fmax (fs-fmax) fs (fs+fmax)(2fs-fmax)
2fs
f (Hz)
Tn hieu a lay mau (fs < 2fmax)
(fs-fmax) fmax
fs (2fs-fmax) (fs+fmax) 2fs
f (Hz)
Dang Tn Hieu Lay MauTn hieu ngo vao x(t) t
Tn hieu xung ong ho
s(t)
t
Tn hieu a lay mau
xk(t)
t
Lng t ha:L qu trnh phn loi cc mu analog thnh mt trong s mc lng t nh trc. Bin ca mt mu s nm trong tp cc gi tr lng t. Gan ung hoa cac xung bien o PAM (lam tron en mc lung t gan nhat). Mc ch: m ha thnh t m c s bit t nht. So mc lng t: N=2n N l s bit s c m ho mt mu. V d: n = 2 ---> N = 22 = 4 mc n = 4 ---> N = 24 = 16 mc n = 8 ---> N = 28 = 256 mc
Lng t ha:Co hai phng phap lng t hoa: Lng t hoa eu: Chia bin ca tn hiu cn s ha thnh cc khong u nhau, mi khong l mt bc lng t .Nu bin tn hiu t -a n a th bc lng t = 2a/N, vi N l s mc lng t. Lng t ha khng u: Chia bin tn hiu cn s ha thnh cc khong khng u nhau. Bin tn hiu cng ln th bc lng t cng ln.
Trong ky thuat PCM, 1 xung c ma hoa thanh chuoi nh phan 8 bit co 28=256 mc lng t. Chia lam hai phan co 128 mc dng va 128 mc am, moi phan chia lam 8 oan, moi oan chia thanh 16 mc lng t khac nhau.
Minh Ha Lng T Ho:Cac mc lng t10000111 10000110 10000101 10000100 10000011 10000010 10000001 10000000
1 2
3
4 5
6
7
1
2 3
4
5 6
7
Cac mau trc khi lng t
Cac mau sau khi lng t
Lng t ha:Nhieu lng t: l s chnh lch gia tn hiu ng vo v tn hiu lng t. Cng sut mo lng t ( lng t u): P = 2 /12
Mo do qu trnh lng t hoSampling Instants Analog signal5 4 3
Quantized levels
2 10.5 0 -0.5
Lng t ha : T s tn hiu trn nhiu SNRSNR ca tn hiu khi phc: SNR 6n (dB) Number of bits Number of Signal-to-Noise per code (n) quantizing steps (SNR),dB (2n) 7 128 42 8 256 48 10 1024 60 12 4096 72
Lng t ha:Nhiu lng t c th gim bng cch tng s mc lng t (gim khong cch lng t ) tng s bit/1mu lng t gim rng xung tng bng thng ca tn hiu hay gim s knh ghp. Lng t ha tuyn tnh: tn hiu c bin b th mo lng t ln, tn hiu ln th mo lng t nh (v s mc lng t c nh trc, cn bin tn hiu th ngu nhin)
Lng t ha:Lng t hoa phi tuyen (khong eu):Trong Vin thng, xc sut tn hiu c bin b cao hn tn hiu c bin ln. S dng cc b khuch i phi tuyn: b pht: compressed (nn) b thu: expanded (dn) companded Trong PCM, tn hiu ln c bc lng t ln v ngc li Lay tron cac xung lay mau en mc lng t gan nhat
Lng t ha : Nn dn analogLuat A (Chuan Chau u) Luat (Chuan Bac My va (A=87,6) Nhat) (=255) Ax 1 + ln( A) 0 x 1 / A y= 1 + ln( Ax) 1/ A < x 1 1 + ln( A)
ln(1 + x) y= ln(1 + )
0 x 1
x =Vin/Vmax: tn hiu vo chun ho; y: bc lng t chun ho. Vmax = 2048 l in p im bo ha bin ca b nn. 0 Vin Vmax
Lng t ha : Nn dn analogBiu thc trn th hin nhnh dng. Nhnh m i xng vi nhnh dng qua gc ta . Nh b nn m s mc lng t trn mt nhnh gim t 2048 trc khi nn cn 128 sau khi nn (bin bc lng t tng khi bin tn hiu tng)
Lng t ha :Nn dn analogac tnh bo nen y 1 -1 1 -1 x ac tnh bo dan
ac tnh bo nen va bo dan
Lng t ha : Nn dn sMuon at SNR=72dB , neu s dung lng t hoa eu th moi t ma can co n=72/6=12 bit. So mc lng t la N = 212 = 4096 mc. Trong PCM s dng ma hoa nen so. Ma hoa nen so tao ra t ma 8 bit nhng chat lng tng ng lng t hoa eu vi t ma 12 bit. So mc lng t la 28 = 256 mc.
Lng t ha : Nn dn s A = 87.6/13y 1 7/8 6/8 5/8 4/8 3/8 2/7 1/8 0 1/32 1/16 1/4 1/2 1 C B A x D E F G H
Lng t ha : Nn dn s A = 87.6/13 Bng: Cc t m onTh t on 0 1 2 3 4 5 6 7 K hiu OA AB BC CD DE EF FG GH T m on
b6b5b4000 001 010 011 100 101 110 111
Lng t ha : Nn dn s A = 87.6/13Bng: Cc t m bcTh t bc 0 1 2 3 4 5 6 7 T m bc b3 b 2 b 1 b 0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 Th t bc 8 9 10 11 12 13 14 15 T m bc b3 b2 b 1 b 0 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
Lng t ha : Nn dn s A = 87.6/13Bng: Cc Ngun in p ChunT m on Cc in p chun chn bc lng Cc in p t trong on TT on chun u on b6 b5 b4 b0 b1 b2 b3 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 2 4 8 16 32 64 2 2 4 8 16 32 64 128 4 4 8 16 32 64 128 256 8 8 16 32 64 128 256 512 0 16 32 64 128 256 512 1024
M ha: Chuyen oi tn hieu tng t sang tn hieu so:1 xung chuoi nh phan 8 bit b7b6b5b4b3b2b1b0 Trong o: b7: bit dau, b7 =0 tn hieu am, b7 =1 tn hieu dng b6b5b4: bit oan b3b2b1b0: bit mc trong moi oan
M ha:V d1: u vo b m ho nn s c mt xung ly mu c bin tng i x = 0,26. Hy xc nh t m PCM 8 bit u ra
M ha: V d 1Vy: xung ly mu thuc bc (mc) 1 ca on 6 Tm li: T m ca VPAM= 532 l 11100001 v Vout = 97.
M ha:V d 2: u vo b m ho nn s c mt xung ly mu c bin tng i x = -0,19. Hy xc nh t m PCM 8 bit u ra
M ha: V d 2Vy: xung ly mu thuc bc (mc) 8 ca on 5 Tm li: T m ca VPAM= 389 l 01011000 v Vout = -88.
