PCM (Pulse Code Modulation)

I. 아날로그를 디지털로 변환, PCM의 개요

가. PCM (Pulse Code Modulation)의 정의

   - 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 표본화, 양자화 기반 2진 부호화 디지털 변조 방식

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II. PCM의 수행절차 및 단계별 활동

가. PCM의 수행절차

- 표본화->양자화->부호화 과정을 거쳐서 디지털 신호로 변환

나. PCM의 단계별 활동

단계별활동	개념도	설명
입력		- PCM 시스템에 입력되는 초기 아날로그 신호
표본화		- 연속적으로 변화하는 값을 일정한 시간적 간격으로 나누어 표본 추출 - 아날로그 음성신호를 디지털화 하기 위한 사전 작업으로 Sampling Time 간격으로 나누어 추출 - 샘플링 타임 간격의 기준으로 나이퀴스트 샘플링 정리 활용 - 추출된 펄스열은 PAM
양자화		- 연속적인 아날로그 값을 이산적인 디지털 값으로 바꾸는 A/D을 뜻하는 것으로 표본화 된 펄스의 크기를 부호화 하기 위한 값으로 바꾸어 주는 과정 - 양자화 비트 수가 많을수록 원 아날로그 신호에 충실 -> 양자화 하는 디지털 bit의 한계 존재
부호화		- 각 데이터 정보 하나 하나에 할당되는 2진표현으로 바꾸는 과정 - 양자화된 신호를 0과 1의 이진 비트로 표현 - N개의 비트 한세트를 PCM Word라 한다.

- 표본화 나이퀴스트 샘플링 이론에 따라 아날로그 최고 주파수의 최소 2배이상으로 샘플링

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III. PCM의 한계 및 해결방법

한계	해결기법
- 각 표본 독립적 부호화 - 넓은 대역폭 필요 (음성신호 PCM시 64kbps)	- DPCM (Differential PCM) - 인접 표본 간 상관성 이용 - 표준 추정 차이 양자화

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IV.  나이키스트 정리

   - 디지털 전송에서 부호 간 간섭을 없애는 조건으로 입력 신호의 최고 주파수 르의 2배 이상의 주파수, 즉 2fm이상의 주파수에서 표본화 하면 원식호를 충실하게 재현할 수 있다는 정리

- 샘플링 주파수(fs), 나이퀴스트 주파수(fo)