NGN - Modulação de Código de Pulso
O advento da voz e de comunicações de dados de alta velocidade causou a necessidade para um meio rápido para transportar esta informação. Os circuitos ou as relações de Digitas evoluíram da necessidade de transmitir a voz ou os dados no formulário digital.
A conversão do formulário análogo segue um processo da quatro-fase (veja figura 1) e será detalhada nas seguintes seções.
Preparação de amostras
As frequências de voz tomam o formulário de uma onda de seno do IE do sinal análogo (veja figura 2). Este sinal tem que ser convertido em um formulário binário para que seja levado sobre um meio digital. A primeira fase desta conversão é converter o sinal audio na Pulse Amplitude Modulation (PAM) sinal. Este processo é sabido genericamente como preparação de amostras.
O processo da amostra deve recolher a informações suficientes das frequências de voz entrantes para permitir uma cópia do sinal original ser feito. As frequências de voz estão normalmente na escala de 300Hz to 3400Hz, typically known as the commercial speech band.
Para obter uma amostra, uma frequência de amostra é aplicada à frequência de voz original. A frequência de amostra é determinada pelo Teorema da amostra de Nyquist, qual dita que o ` do a frequência de amostra deve ser pelo menos duas vezes o component o mais alto da frequência.
Isto assegura que uma amostra está tomada um mínimo uma vez dentro de cada meio ciclo, assim a eliminação da possibilidade de amostra nos pontos zero do ciclo, que não teria nenhuma amplitude. Isto conduz à frequência de amostra que é um mínimo de 6.8KHz.
As amostras padrão europeias um sinal entrante em 8KHZ, assegurar uma amostra é tomado o cada 125micro segundos ou 1/8000th de um segundo (veja figura 3).
Quantização
A amplitude de cada amostra seria atribuída idealmente um código binário (1's ou 0's), mas como pode haver um número infinito de amplitudes, lá teria que estar um número infinito de códigos binários disponíveis. Isto seria pouco prático, assim que um outro processo tem que ser empregado. Este processo é sabido como quantificação.
A fase da quantização envolve atribuir um código binário original de 8 bocados apropriado ao intervalo da quantificação em que a amplitude do sinal do PAM cai (veja figura 4). Isto compreende de 1 bocado da polaridade com os 7 bocados permanecendo usados para identificar o nível da quantização (veja figura 4).
Quantificar compara o sinal do PAM contra uma escala da quantificação, que tenha um número finito de níveis discretos. A escala da quantificação é separação em 256 níveis da quantificação, de que 128 são positivos que os níveis e 128 são níveis negativos.
O primeiro bocado como considerado antes é o bocado da polaridade, os três bocados seguintes para o código do segmento, dando oito códigos do segmento, e os quatro bocados permanecendo para o nível da quantização, dando dezesseis níveis da quantização.
Companding
O processo próprio da quantificação conduz a um fenômeno conhecido como distorção da quantização. Isto ocorre quando a amplitude provada do sinal cai entre níveis da quantização. O sinal é arredondado sempre até o nível inteiro o mais próximo. Esta diferença entre o nível provado e o nível da quantificação está quantificando a distorção.
A taxa de mudança da amplitude de um sinal varia em partes diferentes do ciclo. Isto acontece mais em altas frequências enquanto a amplitude do sinal muda mais rapidamente do que em baixas frequências. Para superar este, o primeiro código do segmento tem os níveis da quantização próximos junto. O código seguinte do segmento está então à uma altura dobro do precedente e assim por diante. Este processo é sabido como companding, porque comprime sinais maiores e expande sinais menores.
Em Europa usam os A-law do companding, comparados a America do Norte e a Japão que usam o µ lei.
Porque a distorção da quantização é equivalente ao ruído, o companding melhora o sinal à relação de ruído em baixos sinais da amplitude, e produz um sinal aceitável à relação de ruído sobre a escala completa das amplitudes.
Codificação
Para que a informação binária seja transmitida sobre um trajeto digital, a informação tem que ser alterada em uma linha código apropriada. A técnica da codificação empregada em Europa é sabida como High Density Bipolar 3 (HDB3).
HDB3 é derivado de uma linha código chamado AMI ou Alternate Mark Inversion. Dentro AMI codificar lá é 3 valores usados: - nenhum sinal representar um 0 binário, e um sinal positivo ou negativo que seja usado alternadamente para representar um 1. binário. Um problema associado com a codificação do AMI ocorre quando uma corda longa dos zero é transmitida. Isto pode causar problemas do laço do fechamento da fase no receptor distante da extremidade.
HDB3 os trabalhos em uma maneira similar ao AMI mas incorporam uma etapa extra da codificação que substitua qualquer corda de quatro zero por três zero seguidos 'por uma violação mordida'. Esta violação é da mesma polaridade da transição precedente (veja figura 6).
Como pode ser visto no exemplo, 000V substitui a primeira corda de quatro zero. Contudo, usar este tipo de codificação poderia conduzir a um nível médio da C.C. que está sendo introduzido no sinal, porque uma corda longa dos zero poderia esta presente, tudo sendo codificado da mesma forma. Para evitar esta a codificação do cada quatro zero sucessivos é mudada a B00V, usando 'uma violação bipolar' mordida que substituições na polaridade.
Disto pode-se supor que com codificação HDB3, o número máximo de zero sem uma transição é três. Esta técnica da codificação é referida frequentemente como o formato do modulation.
