Paggawa at Pag-apply ng Modulate ng Pulse Code

Ang magkakaibang modulate ng pulse code ay isang pamamaraan ng analog sa digital signal conversion . Ang sample ng diskarteng ito ay ang sample ng analog signal at pagkatapos ay kinakalkula ang pagkakaiba sa pagitan ng halimbawang halaga at ang hinulaang halaga, pagkatapos ay nai-encode ang signal upang makabuo ng isang digital na halaga. Bago pag-usapan ang pagkakaiba-iba ng modulate ng code ng pulse, kailangan nating malaman ang mga demerito ng PCM (Module ng Pulse Code) . Ang mga sample ng isang senyas ay lubos na naiuugnay sa bawat isa. Ang halaga ng signal mula sa kasalukuyang sample hanggang sa susunod na sample ay hindi naiiba sa pamamagitan ng isang malaking halaga. Ang mga katabing sample ng signal ay nagdadala ng parehong impormasyon na may isang maliit na pagkakaiba. Kapag ang mga sample na ito ay naka-encode ng karaniwang sistema ng PCM, ang nagresultang naka-encode na signal ay naglalaman ng ilang kalabisan na mga piraso ng impormasyon. Inilalarawan ito ng pigura sa ibaba.

Kalabisan Mga Bits ng Impormasyon sa PCM

Ang figure sa itaas ay nagpapakita ng isang patuloy na signal ng oras x (t) na tinukoy ng isang may tuldok na linya. Ang signal na ito ay na-sample ng flat-top sampling sa mga agwat ng Ts, 2Ts, 3Ts… nTs. Ang dalas ng sampling ay napili upang maging mas mataas kaysa sa rate ng Nyquist. Ang mga sample na ito ay naka-encode sa pamamagitan ng paggamit ng 3-bit (7 mga antas) PCM. Ang mga sample ay nabibilang sa pinakamalapit na antas ng digital tulad ng ipinakita ng maliliit na bilog sa nasa itaas na pigura. Ang naka-encode na binary na halaga ng bawat sample ay nakasulat sa tuktok ng mga sample. Pagmasdan lamang ang nasa itaas na pigura sa mga sample na kinuha sa 4Ts, 5Ts, at 6Ts ay naka-encode sa parehong halaga ng (110). Ang impormasyong ito ay maaaring madala lamang ng isang halimbawang halaga. Ngunit ang tatlong mga sample ay nagdadala ng parehong impormasyon ay nangangahulugang kalabisan.

Ngayon isaalang-alang ang mga sample sa 9Ts at 10Ts, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga sampol na ito dahil lamang sa huling bit at unang dalawang piraso ay kalabisan dahil hindi ito nagbabago. Kaya upang maisagawa ang proseso sa kalabihang impormasyon at magkaroon ng isang mas mahusay na output. Ito ay isang matalinong pagpapasya na kumuha ng isang hinulaang halimbawang halimbawang halaga, ipinapalagay mula sa nakaraang output at ibuod ang mga ito sa mga nabilang na halaga. Ang nasabing proseso ay tinatawag na diskarteng Differential PCM (DPCM).

Prinsipyo ng Pagkakaiba ng Modulate ng Pulse Code

Kung ang kalabisan ay nabawasan, pagkatapos ang pangkalahatang bitrate ay bababa at ang bilang ng mga piraso na kinakailangan upang magpadala ng isang sample ay mabawasan din. Ang ganitong uri ng diskarteng digital na pagbago ng pulso ay tinatawag na kaugalian na pagbago ng code ng pulse. Gumagana ang DPCM sa prinsipyo ng hula. Ang halaga ng kasalukuyang sample ay hinulaan mula sa mga nakaraang sample. Ang hula ay maaaring hindi eksakto, ngunit malapit ito sa aktwal na halimbawang halimbawang.

Pagkakaiba-iba ng Modulate ng Pulse Code Transmitter

Ipinapakita ng figure sa ibaba ang DPCM transmitter. Ang transmiter ay binubuo ng isang kumpare , dami, filter ng hula, at isang encoder.

Pagkakaiba ng Module ng Pulse Code

Ang sample na signal ay tinukoy ng x (nTs) at ang hinulaang signal ay ipinahiwatig ng x ^ (nTs). Malalaman ng kumpare ang pagkakaiba sa pagitan ng aktwal na halagang halimbawang x (nTs) at ang hinulaang halaga x ^ (nTs). Tinatawag itong error sa signal at ito ay tinukoy bilang e (nTs)

e (nTs) = x (nTs) - x ^ (nTs) ……. (1)

Dito ang hinulaang halaga x ^ (nTs) ay ginawa sa pamamagitan ng paggamit isang filter ng hula (filter ng pagpoproseso ng signal) . Ang dami ng signal signal output eq (nTs) at ang dating hula ay idinagdag at ibinigay bilang input sa filter ng hula, ang senyas na ito ay tinukoy ng xq (nTs). Ginagawa nitong malapit ang hula sa tunay na naka-sample na signal. Ang kinakalkula ng signal ng error eq (nTs) ay napakaliit at maaaring ma-encode sa pamamagitan ng paggamit ng isang maliit na bilang ng mga piraso. Sa gayon ang bilang ng mga piraso bawat sample ay nabawasan sa DPCM.

Ang output ng dami ay isulat bilang,

eq (nTs) = e (nTs) + q (nTs) …… (2)

Narito ang q (nTs) ay error sa pagsukat sa dami. Mula sa diagram ng block sa itaas ang input ng filter ng hula ng xq (nTs) ay nakuha sa pamamagitan ng kabuuan ng x ^ (nTs) at ang dami ng output eq (nTs).

ie, xq (nTs) = x ^ (nTs) + eq (nTs). ………. (3)

sa pamamagitan ng pagpapalit ng halaga ng eq (nTs) mula sa equation (2) sa equation (3) nakukuha natin,
xq (nTs) = x ^ (nTs) + e (nTs) + q (nTs) ……. (4)

Ang equation (1) ay maaaring nakasulat bilang,

e (nTs) + x ^ (nTs) = x (nTs) ……. (5)

mula sa mga equation sa itaas na 4 at 5 nakukuha natin,

xq (nTs) = x (nTs) + x (nTs)

Samakatuwid, ang kinakalkula na bersyon ng signal xq (nTs) ay ang kabuuan ng orihinal na halimbawang halimbawang at may sukat na error q (nTs). Ang natukoy na error ay maaaring positibo o negatibo. Kaya't ang output ng filter ng hula ay hindi nakasalalay sa mga katangian nito.

Pagkakaiba-iba ng Modulate ng Pulse Code Tagatanggap

Upang maitaguyod muli ang natanggap na digital signal, ang tatanggap ng DPCM (ipinapakita sa ibabang pigura) ay binubuo ng isang decoder at filter ng hula. Sa kawalan ng ingay, ang naka-encode na input ng tatanggap ay kapareho ng naka-encode na output ng transmitter.

Pagkakaiba ng Tagatanggap ng Module ng Pulse Code

Tulad ng tinalakay sa itaas, ang tagahula ay nagsasagawa ng isang halaga, batay sa mga nakaraang output. Ang input na ibinigay sa decoder ay naproseso at ang output na iyon ay summed up sa output ng tagahula, upang makakuha ng mas mahusay na output. Nangangahulugan iyon na dito muna sa lahat ang decoder ay muling magtatayo ng dami ng form ng orihinal na signal. Samakatuwid ang signal sa tatanggap ay naiiba mula sa aktwal na signal ng error sa dami ng q (nTs), na permanenteng ipinakilala sa itinayong muli na signal.

Mga aplikasyon ng DPCM

Pangunahing ginamit ng diskarteng DPCM ang pagsisiksik sa pagsasalita, imahe at audio signal. Ang DPCM na isinasagawa sa mga signal na may ugnayan sa pagitan ng sunud-sunod na mga sample ay humahantong sa mahusay na mga ratio ng compression. Sa mga imahe, mayroong isang ugnayan sa pagitan ng mga kalapit na pixel, sa mga signal ng video, ang ugnayan ay nasa pagitan ng parehong mga pixel sa magkakasunod na mga frame at sa loob ng mga frame (na kapareho ng ugnayan sa loob ng imahe).

Ang pamamaraang ito ay angkop para sa mga real-Time na application. Upang maunawaan ang kahusayan ng pamamaraang ito ng medikal na compression at real-time na aplikasyon ng medikal na imaging tulad ng telemedicine at online diagnosis. Samakatuwid, maaari itong maging mahusay para sa lossless compression at pagpapatupad para sa lossless o malapit-lossless compression ng imahe ng medikal.

Ito ay tungkol sa pagtatrabaho ng Differential Pulse Code Modulation. Isinasaalang-alang namin na ang impormasyong ibinigay sa artikulong ito ay kapaki-pakinabang para sa iyo upang mas mahusay mong maunawaan ang konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga query tungkol sa artikulong ito o anumang tulong sa pagpapatupad mga proyektong elektrikal at electronics , maaari kang lumapit sa amin sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, Ano ang papel ng tagahula sa diskarteng DPCM?