Estudiante tecnología en sistematizacion de datos

4.4 Codificación
El codificador asigna un código binario a cada nivel de salida del cuantificador. Así si el cuantificador tiene L niveles habrá 2n=L códigos distintos, donde cada palabra de código se corresponde con uno y solo un nivel. En el ejemplo de 8 niveles se pueden hacer 8! asignaciones posibles, se elige una de ellas que conocen transmisor y receptor, a modo de ejemplo se muestranalgunas en la tabla 4.1. En general son posibles L! asignaciones.
NIVEL y4 y3 y2 y1 y-1 y-2 y-3 y-4 Codificación 1 111 110 101 100 011 010 001 000 Codificación 2 000 001 010 011 100 101 110 111 Codificación 3 111 110 101 100 000 001 010 011 Codificación 4 000 010 110 100 101 111 011 001

Tabla 4.1

4.5 Modulación de Pulsos Codificados (PCM)
Así aparece la Modulación por Pulsos Codificados (PCM,Pulse Code Modulation). El transmisor obedece al diagrama de bloques de la figura 4.23.
xR(t) xQ(t)

x(t)

Muestreo y retención

Cuantificador L niveles

Codificador n bits Rb bits/s

fM muestras/s fM

fM muestras/s

Figura 4.23 La tasa binaria de salida está dada por la expresión 4-34, y el tiempo que dura un bit (tiempo de bit) por 4-35. Rb = fM ⋅ n bits/s s (4-34) (4-35)

Tb =1 1 T = = M Rb fM ⋅ n n

En la figura 4.24 se muestran señales a modo de ejemplo cuando se usa n=3 bits en el codificador (L=8 niveles). Se supone en esta figura que cuando se transmite un “0” se pone la señal a cero voltios durante Tb s, y cuando se transmite un “1” se pone la señal a +V voltios durante Tb s; esto no tiene que ser necesariamente así como se estudiará en el próximo capítulo.xQ(t) TM Tb 1 Rb t 0 1 0 1 0 0 1 1 t

Figura 4.24 Cuestión. Sea una señal de audio de un canal telefónico que tiene componentes espectrales entre 300 y 3.400 Hz de la que se genera la señal PCM, donde la frecuencia de muestreo vale 8 kHz y se codifica con 8 bits, se pide: - el intervalo de muestreo, - la tasa muestras, - el número de niveles del cuantificador, - número de asigancionesposibles en el codificador, - tasa binaria, - tiempo de bit. El receptor de PCM obedece al diagrama de bloques de la figura 4.25.
xQ(t) Filtro Paso Bajo fM muestras/s xr(t) ≅ x(t)

Rb bits/s

Decodificador n bits

Figura 4.23 El decodificador examina cada código digital recibido y recompone el valor de la muestra cuantificada. El filtro paso bajo recupera la señal que se muestreó en eltransmisor, su ancho de banda coincide con el de x(t). Cabe poner de relieve que la señal obtenida en la salida del receptor (xr(t)) difiere de la señal original x(t) por dos motivos. Por un lado existe distorsión de amplitud producida por efecto del muestreo y retención; si la frecuencia de muestreo es grande o el ciclo de trabajo de la señal muestreada es menor que 1 esta distorsión puede ser pequeña. 2En segundo lugar se ha introducido en el proceso el ruido de cuantificación que es de valor pequeño y acotado. A pesar de estos inconvenientes, la PCM ofrece ventajas, que se expondrán en las conclusiones del capítulo. Para acabar cabe destacar la síncronía existente en el sistema PCM. En la tabla 4.2 se pone de manifiesto para el transmisor y el receptor los relojes necesarios en losdiferentes bloques, además estos relojes deben tener una exacta relación de fase.
TRANSMISOR PCM Muestreo y retención Cuantificador Relojes fM Hz fM Hz RECEPTOR PCM Decodificador fM Hz n· fM Hz = Rb Hz

Codificador fM Hz n· fM Hz = Rb Hz

Tabla 4.2 Por otro lado debe notarse que en los sistemas reales los diferentes bloques introducen retardos en la señales.

4.6 Multiplexación por División en elTiempo (MDT)
Sean “m” señales paso bajo del igual ancho de banda, B rad/s; donde de cada una de ellas se toman fM muestras por segundo. Finalmente estas señales se combinan en el tiempo con un multiplexor como en la figura 4.24. El muestreo realizado puede ser cualquiera de los tipos anteriores, incluso se podría incuir un cuantificador por cada señal.
x1(t)

Muestreo fM

x1M(t) Multiplexor...