通過光纖改進通信系統可靠性-(數字PCM理論)
時間: 2021-02-24 19:52 瀏覽次數:
脈沖編碼調制(PCM)是數字網絡的基本組成部分,模擬輸入(音調或聲音)通過三個步驟進行編碼

取樣展示圖
脈沖編碼調制(PCM)是數字網絡的基本組成部分,模擬輸入(音調或聲音)通過三個步驟進行編碼:
•取樣
•量化
•編碼
這將是同樣的方式,電話公司編碼您的聲音通過其數字網絡路由,相反的情況發生在接收端,這不是中繼系統的純數字通道操作,因為它們不使用音頻音調,數字信道直接將位模式編碼到包含錯誤的數據流防偽檢測碼操作。簡化PCM解釋,本文將描述標準四線制的操作語音接口。
取樣-(請看參見圖示)瞬時波形的大小是以預定精度測量間隔,對于大多數數字系統間隔固定為125µS。
量化/編碼標準模擬波形是一種技術稱為µ-law,在ANSI中使用-將這些將瞬時測量轉化為數字信息,使用本標準允許從不同的制造商在DS0級別上相互通信信道信息。
量子化-一個被測量的樣本被取為它等于或超過的最接近的水平,這是稱為量化,還請注意,震級差異可以更精確地定義為水平接近零,這允許在更安靜的電平之間進行更精細的描繪,以在較低的頻率降低量化噪聲低音量。當與樣本的精確值和最近值存在差異時,就會產生量化噪聲存在量子化水平,這在實際解調波形中導致隨后的可聽失真。在體積越大,量化誤差越不明顯,量化級別和代碼如所示圖。

µ-定律量化/編碼
編碼-PCM的最后一步是對這些量化樣本進行編碼,以便通過數字媒體發送,這個數值被編碼為二進制數,因為數字媒體只能接受1和0,使用8位對于每個樣本,允許表示所有256個可能的值。µ-law編碼過程通過使用15個線性段來近似對數曲線,如上圖所示。零點兩側的線段即使段代碼不同,也將被計為一個段,8位中的最高有效位代碼告訴段是在軸的負側還是正側,如果線段位于負的一面和1如果是正的,代碼中的下三位標識上面的段號1到7在軸的下面,對于最負的段,段代碼從000開始,最多為111零度以下的部分。對于零以上的第一個正段,段代碼從111開始最高正段倒計時到000,代碼中的最后四位是16線性的段內的樣本。

編碼
現在波形被編碼,數字和其他23個編碼的波形一起發送樣品送到接收端。這將創建一個串行數據流,如上圖所示,其中包括前125µS中每個通道的8位采樣,然后是前125µS中每個通道的第二個8位采樣秒125µS等幫助接收端“幀”入數據,同步信息以一位的形式添加到每套24個樣品傳輸端組成一個完整的框架。此同步位重復特定模式每24幀,這就是功能在接收端的成幀器的找到重復的位子模式(同步位)并使用要定格和鎖定的信息輸入24個DS0通道。
一旦傳入的數據被同步,它就是分回到8位字節,解碼成256層中的一層,用于重新組裝波形。

PCM層次結構
8位樣本(DS0)是基本構建數字通信塊,如上圖所示,容量為24的系統DS0通道稱為DS1或T1系統,A容量為672 DS0的系統通道(或28個DS1)稱為DS3或T3系統,許多數字微波系統為用戶提供28個DS1頻道。
傳統上采用T1通道組成對使用28個DS1微波爐中的一個信道或專用光纖輸送位置之間的管道每個頻道最多24個頻道。
拖放(D/I)通道銀行可以用來做得更好可用帶寬的使用DS1管道內或專用光纖,A D/I通道銀行至少包含兩個T1收發器端口(東和西)反向連接進入任何一個微波DS1管道或者纖維,DAC(數字和數字)交叉連接系統)渠道銀行的運作很像電話接線員的舊補丁面板,它可以摘下一組來自西部的DS0頻道收發機要本地放置到通道卡和“穿越”另一組東邊的DS0頻道收發器未被觸碰。
這個“梳理”允許系統更好地利用系統中可用的DS1通道微波系統或光纖不使用背向通道組的網絡外部DACS設備,放下渠道銀行也是創建自愈所需環形結構。