Лекция №1 Тема: Содержание, предмет и метод «Коммуникация данных»

Импульсно-кодовая 
модуляция 
Импульсно-кодовая 
модуляция 
распространена в телекоммуникационных сетях и системах цифровой 
коммутации. Вот почему ICM был подробно рассмотрен. 
Процесс ICM состоит из трех этапов преобразования аналогового сигнала: 
выборки, квантования и кодирования. Дискретизация относится к дискретному 
представлению аналогового сигнала с использованием AIM. 
Согласно докладной теореме, сформулированной и доказанной академиком 
В.А.Котельниковым в 1931 г., любой непрерывный электрический сигнал может 
передаваться по линии связи с мгновенными значениями (расчетами) этого 

---

331 
сигнала, если они меньше удвоенной максимальной частоты f 
d
непрерывного 
сигнала f 
max
, если нет, то есть 
max
2
fc
fg

В 1933 г. Г. Ныквает определил минимальное значение частоты 
дискретизации, необходимое для извлечения всей информации из непрерывного, 
изменяющегося 
во 
времени 
сигнала. 
Учитывая, 
что 
непрерывная 
последовательность импульсов имеет частотный спектр, состоящий из 
дискретных гармоник частоты дискретизации, можно использовать спектр 
сигнала АИМ. Входной сигнал модулирует каждую из этих гармоник отдельно. 
В результате этого спектра вокруг каждой дискретной частоты в 
последовательности импульсов создаются две боковые полосы. Исходный 
сигнал восстанавливается с помощью фильтра нижних частот, рассчитанного на 
обрезание всех частот, кроме частоты сигнала. Регенеративный фильтр нижних 
частот должен иметь входную полосу частот 
fk

и 
fk
fg


входную частоту 
между ними. Единственная разница в том, что он больше, чем 
fk
fg


fk

. 
Имея это в виду, можно сделать выборку. Дискретизация — это получение 
информации о мгновенном значении непрерывного сигнала. Эта информация 
может быть получена в виде амплитудно-модулированных импульсов. 
Генератор импульсов формирует импульсы прямоугольной формы с периодом 
следования Td = 1/fd и шириной τ 
u
. Если этот импульс использовать для 
периодического включения электронного переключателя (ЭК) и одновременно 
на вход ЭК подать аналоговый сигнал требуемой формы x = f(t), то на выходе ЭК 
появится модулированный сигнал F(t) в виде последовательности импульсов 
разной амплитуды. 
Для аналогового сигнала с шириной спектра разговора 0,3 ÷ 3,4 КГс 
требуемым условием изменения для обеспечения распознавания сигнала АИМ в 
конце приема сигнальной линии является КГс. Если fg = 8 кгс - период 
последовательности принятых модулированных импульсов 
Td = 1 / fd = 1/8 = 125 mks. Ширина импульса t u определяет энергию сигнала 
передатчика. 
Различают первый и второй типы АИМ. В первом цикле AIM пик сигнала 
имеет разные типы импульсов. Во втором раунде ПИМ пик пульса остается 
плоским. 
В событии квантования каждая дискретная AIM приводит к определению 
значения амплитуды сигнала. Для этого выбирается масштаб. Длина этой шкалы 
определяется значениями нижнего и верхнего уровня модулированного 

---

332 
аналогового сигнала. Количество уровней шкалы зависит от системы кодов, 
принятой для выполнения третьего шага изменения ICM. В третьем случае 
кодируются амплитудные значения дискретных сигналов AIM. Для кодирования 
удобно использовать двоичный код (естественный и симметричный). При этом 
количество уровней квантования определяется как 2
n
, где n = 1,2… количество 
элементов кода. От количества уровней квантования ИКМ зависит качество 
речи, передаваемой по линии связи в виде сигнала. Чем больше N, тем лучше 
качество речи. На основании рекомендации Международного союза 
электросвязи ITU-T получается n = 8, где 2
n
= 2
8
=256. Например, n = 3, где 2
n
= 
2
3
= 8. На рис. 1.4 показана мера квантования. При квантовании определяется 
только диапазон, в котором находится дискретное значение. 
a) Natural ikkilangan kod asosida 
б) На основе симметричного двоичного кода