TRANSMISIÓN DIGITAL Y MODULACIÓN DE PULSOS

PCM TELECOMUNICACIONES II

DPTO. DE ELECTRONICA ISTP “JOSE PARDO”

Ing. Elec. Alvarado Diaz Juan

Banda Base: Es Información digital sin modular

Codificación Analógico-Digital

Teorema de Muestreo• Una señal puede ser reconstruida a partir de dos

muestras por periodo, si la señal es de banda limitada

• La frecuencia del muestreo tiene que ser, por lo menos, el doble de la frecuencia máxima de la señal:

fmuestreo ≥ 2 · fmáx

• Ejemplo:– Voz telefónica: fmáx = 3,4 kHz => fmuestreo = 8 kHz

PCM: Modulación por codificación de impulsos

• Si se muestrea una señal en intervalos regulares, con una velocidad mayor que dos veces la frecuencia más alta de la señal, las muestras contienen toda la información de la señal original

• Los datos de voz se limitan por debajo de 4000Hz• Requiere 8000 muestras por segundo• Muestras analógicas (Modulación por Amplitud de

Pulsos: PAM)• A cada muestra se le asigna un valor digital• Sistema MIC: Modulación de Impulsos Codificados

(Telefónica de España)

PAM: Modulación por Amplitud de Pulso

Muestreo

Señal PAM cuantificada

Muestreo y cuantifcación

Muestreo-cuantificación y codificación binaria

Ejemplo de modulación por codificación de

impulsos

Codificación digital binaria-digital PCM

Codificación de impulsosPCM / MIC

cuantización• En primera instancia, se parte de una

señal eléctrica analógica, que contiene la información de audio que se pretende digitalizar. Dicha señal, al ser analógica, es continua en el dominio del tiempo y también en el dominio de la amplitud (niveles de tensión). Al ser continua en el tiempo, la señal contiene valores de tensión eléctrica para todos los posibles instantes de tiempo (no hay que olvidar que cualquier intervalo de tiempo contiene un número infinito de instantes de tiempo). Al ser continua en amplitud, la señal puede tomar cualquier nivel de tensión posible (infinitos posibles valores en cualquier rango).

•El proceso de muestreo se encarga de “discretizar” el dominio del tiempo. Como su propio nombre indica, dicho proceso consiste en tomar muestras de la señal analógica en distintos instantes de tiempo. Las muestras se suelen tomar en intervalos de tiempo regulares. Tras el muestreo, se obtiene una señal discreta en el tiempo (ya no hay valores para todos los posibles instantes), pero que sigue siendo continua en amplitud (la señal puede tomar cualquier nivel de tensión).

Principio de la cuantificación de Señales PCM

Características de PCM• Un sistema de 4 bits da 16 niveles• Cuantificado

– Cuantificación de error o ruido– Las aproximaciones implican que es imposible

recuperar exactamente la señal.• Muestras de 8 bits dan 256 niveles• Calidad comparable con la transmisión

analógica• 8000 muestras por segundo, de 8 bits cada una,

dan 64 kbps

Codificación no lineal• Los niveles de cuantificación no están igualmente espaciados• Reduce la distorsión de señales pequeñas• Esto se puede hacer también por compresión

Salida: F(x)

Entrada: x

Prestaciones• Buena reproducción de voz

– PCM - 128 niveles (7 bits)– Ancho de banda de voz: 4khz– Sistemas MIC:

• 8000 muestras/s x 7 bits/muestra • 56 kbps para PCM

• La compresión de datos puede mejorar esta necesidad de velocidad– Por ejemplo: técnicas de codificación intertramas

para vídeo pueden disminuir de 28 a 15 Mbps en televisión o a 64 kbps en teleconferencias

Multiplexaje