Импульсно-кодовая модуляция

Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ, англ. Pulse Code Modulation, PCM) используется для оцифровки аналоговых сигналов. Практически все виды аналоговых данных (видео, голос, музыка, данные телеметрии, виртуальные миры) допускают применение PCM.

Чтобы получить на входе канала связи (передающий конец) ИКМ-сигнал из аналогового, мгновенное значение аналогового сигнала измеряется через равные промежутки времени. Количество оцифрованных значений в секунду (или скорость оцифровки, частота дискретизации) должно быть не ниже 2-кратной максимальной частоты в спектре аналогового сигнала (по теореме Котельникова). Мгновенное измеренное значение аналогового сигнала округляется до ближайшего уровня из нескольких заранее определённых значений. Этот процесс называетсяквантованием, а количество уровней всегда берётся кратным степени двойки, например, 8, 16, 32 или 64. Номер уровня может быть соответственно представлен 3, 4, 5 или 6 битами. Таким образом, на выходе модулятора получается набор битов (0 и 1).

На приёмном конце канала связи демодулятор преобразует последовательность битов в импульсы собственным генератором с тем же уровнем квантования, который использовал модулятор. Далее эти импульсы используются для восстановления аналогового сигнала в ЦАП.

Разновидностями ИКМ являются:

• Дифференциальная (или дельта) импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ) кодирует сигнал в виде разности между текущим и предыдущим значением. Для звуковых данных такой тип модуляции уменьшает требуемое количество бит на отсчёт примерно на 25 %.

• Адаптивная ДИКМ (АДИКМ, ADPCM) является разновидностью ДИКМ, которая изменяет уровень шага квантования, что позволяет ещё больше уменьшить требования к полосе пропускания при заданном соотношении сигнала и шума.

Практическое применеие:

• Основной цифровой канал - цифровой поток со скоростью 64 Кбит/с, полученный путем применения ИКМ к человеческому голосу в электронном виде, используется в цифровой телефонии и IP-телефонии.

• Цифровая звукозапись - метод сохранения звука для хранения на цифровых устройствах и соответствующих носителях

• Популярные форматы файлов для хранения звука (музыки, голоса и т.п.): WAV, MP3, WMA, OGG

119. Содержание

     • 1. Компьютерные сети: определение
     • 2. Главные сетевые услуги
     • 3. Обобщённая структура компьютерной сети
     • 4. Классификация компьютерных сетей
     • 5.Локальные сети: определение
     • 6. Классификация локальных сетей
     • 7. Сети с централизованным управлением: достоинства и недостатки
     • 8.Одноранговые сети: достоинства и недостатки
     • 9. Сети «Клиент-сервер»: достоинства и недостатки
     • 10.Технология клиент-сервер. Виды серверов
     • 11. Локальные сети: базовые топологии
     • 12. Физические топологии: сравнительная характеристика
     • 13. Физические среды передачи данных: классификация
     • 14. Толстый коаксиальный кабель
     • 15. Тонкий коаксиальный кабель
     • 16. Витая пара: виды и категории
     • 17.Оптоволоконный кабель: характеристики
     • 18. Одномодовое, многомодовое оптоволокно
     • 19. Преимущества и недостатки оптических систем связи
     • 20. Беспроводная среда передачи
     • 21. Диапазоны электромагнитного спектра
     • 22. Радиорелейные линии связи
     • 23. Спутниковые каналы передачи данных
     • 24. Геостационарный спутник
     • 25. Средне- и низкоорбитальные спутники
     • 26. Инфракрасное излучение
     • 27. Системы персонального радиовызова
     • 28. Сотовые системы мобильной связи
     • 29. Транкинговая радиосвязь
     • 30. Методы доступа к среде передачи: классификация
     • 31. Метод доступа к среде csma/cd. Этапы дотупа к среде
     • 33. Метод доступа с маркером
     • 34. Метод доступа по приоритету
     • 35. Модель взаимодействия открытых систем osi
     • 36. Понятия протокола и интерфейса
     • 37. Уровни эталонной модели и их функции
     • 38. Стеки протоколов
     • 39. Сетевая технология: определение
     • Протоколы уровней mac и llc взаимно независимы - каждый протокол mac-уровня может применяться с любым типом протокола llc-уровня и наоборот.
     • 47. Хронология Ethernet
     • 48. Форматы кадров Ethernet.
     • 55. Стек Ethernet.
     • 61. Ieee 802.4 (Arcnet ): история, время появления, основные характеристики.
     • 62. Сеть Token Ring: принципы работы и основные характеристики.
     • 63. Fddi. Архитектура сети, метод доступа, стек протоколов.
     • 64. Fddi. Кадр. Процедуры управления доступом к кольцу и инициализации работы кольца.
     • 65. Отличия wan от lan.
     • 68. Классификация глобальных сетей:
     • 74) Глобальная сеть Интернет. История появления сети Интернет.
     • 16 Мая, Минск /Корр. Белта/. Количество абонентов и пользователей сети Интернет в Беларуси достигло 6,8 млн.
     • 76) Принципы Интернета
     • 77) Виды услуг, предоставляемых в сети Интернет.
     • 78) Www. История появления. Основные понятия.
     • 79) Протоколы электронной почты
     • 80) Стек протоколов tcp/ip
     • 81) Адресация в сети Интернет.
     • 82) Протокол tcp. Основные функции. Организация установления соединений
     • 83) Протокол udp
     • 84) Протокол ip. Основные функции. Формат заголовка. Версии протокола
     • 85) Классы ip-адресов.
     • 86) Особые ip-адреса
     • 87) Подсети: назначение
     • 88) Маска ip-адреса
     • 90) Формат ip-пакета
     • 91) Принципы маршрутизации
     • 92) Протоколы arp, rarp: назначение
     • 93) Протокол dhcp
     • 95) Методы доступа к сети Интернет
     • 96) Сетевые адаптеры
     • 97) Передача кадра (этапы)
     • 98) Прием кадра (этапы)
     • 99) Классификация адаптеров
     • 100) Повторитель (repeator)
     • 101) Концентратор (hub)
     • 102) Мост (bridge)
     • 103) Отличия моста от повторителя:
     • 104) Ограничения топологии сети, построенной на мостах
     • 105) Коммутатор (switch, switching hub)
     • 106) Основные задачи коммутаторов
     • 107) Построение таблицы mac-адресов
     • 108) Протокол покрывающего дерева (Spanning Tree Protocol)
     • 109) Коммутатор или мост
     • 110) Маршрутизатор: назначение, классификация
     • 111) Функции маршрутизатора:
     • 112) Маршрутизаторы против коммутаторов
     • 113) Общая характеристика сетей атм. Основные компоненты. Трёхмерная модель протоколов сети атм.
     • 114) Уровень адаптации атм, его функции.
     • 115) Уровень атм и физический уровень в сетях атм. Функции.
     • 116) Основные виды интерфейсов в сетях атм.
     • 117) Виртуальные пути и виртуальные каналы в атм. Организация их установления.
     • 118) Формат ячейки атм.
     • Сети пакетной коммутации X.25.
     • Сети Frame Relay.
     • Сети isdn
     • Виртуальные сети
     • Методика расчета конфигурации сети Ethernet.
     • Методика расчета конфигурации сети Fast Ethernet
     • Сигналы: характеристики и классификация
     • Причины ухудшения сигнала при передаче
     • Сравнение цифрового и аналогового сигнала
     • Модуляция при передаче аналоговых сигналов
     • Преобразование аналогового сигнала в цифровой
     • Теорема Найквиста-Котельникова
     • Импульсно-кодовая модуляция
     • Квантование
     • Методы кодирования
     • Потенциальный код nrz
     • Биполярное кодированиеAmi
     • Манчестерский код
     • Потенциальный код 2b1q
     • Потенциальный код 4b/5b
     • Методы мультиплексирования
     • Коммутация каналов на основе метода fdm
     • Коммутация каналов на основе метода wdm
     • Коммутация каналов на основе метода tdm
     • Режимы использования среды передачи: дуплекс, симплекс, полудуплекс.
     • Понятие икт
     • Обобщенная структура телекоммуникационной сети
     • Сеть доступа
     • Транспортная сеть
     • Коммутация: классификация.
     • Сетевой интеллект
     • Сетевое управление: уровни
     • Иерархия скоростей
     • Сети pdh
     • Ограничения технологии pdh
     • Сети sdh/Sonet
     • Скорости передачи иерархии sdh