चर्चा का विषय: पल्स कोड मॉड्यूलेशन (PCM)
- पल्स कोड मॉड्यूलेशन क्या है?
- पीसीएम की महत्वपूर्ण विशेषताएं
- पल्स कोड मॉडुलन में नमूनाकरण विधि (PCM)
- पल्स कोड मॉड्युलेशन (PCM) में एनकोडिंग
- परिमाणीकरण क्या है?
- पीसीएम के लाभ
- पीसीएम के नुकसान
- पल्स कोड मॉड्यूलेशन (PCM) के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
पल्स कोड मॉड्यूलेशन क्या है?
PCM की परिभाषा:
"पल्स कोड मॉड्यूलेशन या पीसीएम एक अलग प्रकार का ए-टू-डी रूपांतरण पद्धति है जिसमें एनालॉग सिग्नल के नमूनों में संलग्न डेटा या जानकारी एक डिजिटल प्रक्रियाओं द्वारा प्राप्त करने योग्य है".
इस पद्धति में, प्रत्येक डिजिटल सिग्नल में बाइनरी अंकों की संख्या होती है म = २n कोड की अद्वितीय संख्या संभव है, और इन सभी कोडों में एक विशिष्ट आयाम स्तर है। हालांकि, एनालॉग सिग्नल से प्रत्येक नमूना महत्व के लिए असीमित स्तरों में से कोई एक हो सकता है।
डिजिटली एन्क्रिप्टेड शब्द की विशेषता वास्तविक नमूना मूल्य के निकटतम आयाम है। इसे परिमाणीकरण के रूप में नामकरण और प्रक्रिया के रूप में नामित किया गया है। एनालॉग फॉर्म के समान नमूना मूल्य का उपयोग करने के विकल्प के रूप में w (kTs), पास के स्वीकार्य मूल्य नमूने को प्रतिस्थापित करते हैं, जहां एम अनुमत मूल्य हैं, प्रत्येक कोड शब्दों में से एक के अनुरूप है। ए-टू-डी रूपांतरणों की अन्य व्यापक श्रेणियां, अर्थात्, डेल्टा-मॉड्यूलेशन (डीएम) और अंतर पल्स कोड मॉड्यूलेशन (डीपीसीएम), बाद में चर्चा की जाती हैं।
पल्स कोड मॉड्यूलेशन की महत्वपूर्ण विशेषताएं:
पल्स कोडित मॉड्यूलेशन में विभिन्न विशेषताएं हैं। पल्स कोड मॉड्यूलेशन की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
- पीसीएम तकनीक तुलनात्मक रूप से सस्ते डिजिटल सर्किटरी है और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया जा सकता है।
- पल्स कोड मॉड्यूलेशन सिग्नल को एनालॉग सिग्नल (वेदियो, ऑडियोविजुअल, आदि) की सभी श्रेणियों के डेटा सिग्नल (यानी, डिजिटल कंप्यूटर या लैपटॉप से उपलब्ध) के संयोजन से उत्पन्न किया जाता है और एक मानक तेज गति वाली डिजिटल दूरसंचार योजना के बारे में बताया जाता है। इस मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक को टीडीएम कहा जाता है और इस पर बात की जाती है अलग अनुभाग.
- एक विकृत डिजिटल टेलीकम्युनिकेशन स्कीम में रिपीटर्स की आवश्यकता होती है, प्रत्येक पुनरावर्तक के ओ / पी पर एक साफ पीसीएम सिग्नल बहाल होता है, जहां आई / पी को शोर से मिश्रित पीसीएम पल्स से बनाया जाता है। फिर भी, i / p सिग्नल में शोर पीसीएम तकनीक में ओ / पी बिट-त्रुटियाँ पैदा कर सकता है।
- एनालॉग सिस्टम की तुलना में डिजिटल सिस्टम का सिग्नल-शोर अनुपात बेहतर हो सकता है। उचित कोडिंग आधारित एन्क्रिप्शन तकनीक का उपयोग करके सिस्टम आउटपुट में त्रुटि की संभावना को और भी कम किया जा सकता है। यह पीसीएम के मुख्य नुकसान की भरपाई करता है; अनुरूप एनालॉग तकनीकों की तुलना में बहुत व्यापक बैंडविड्थ रेंज की आवश्यकता है।
पीसीएम में नमूनाकरण, परिमाणीकरण और एनकोडिंग:
पल्स कोड मॉड्यूलेशन सिग्नल को पल्साइज्ड पल्स एम्प्लीट्यूड मॉड्युलेट सिग्नल से जेनरेट किया जाता है। यहां मात्रात्मक मान कूट-कूट कर भरे हैं।
आम तौर पर, एक सिस्टम डिज़ाइनर को समान कोड शब्द या एन्क्रिप्शन को निर्दिष्ट करने के लिए नामित किया जाता है जो कि ग्रे कोड के लिए एक विशिष्ट मात्रा वाले स्तर द्वारा दर्शाया जाता है। इसके परिणामस्वरूप पल्स कोड मॉड्यूलेशन सिग्नल, प्रत्येक क्वान्टाइज्ड सैंपल के लिए यह शब्द या बाइट अगले तत्काल पल्स द्वारा एनकोडर को बाहर निकाल दिया जाता है। ग्रे कोड का उपयोग किया जाता है, क्योंकि, इसमें केवल एक-बिट मात्रा के प्रत्येक चरण के लिए बदल जाएगा। आमतौर पर, प्राप्त PCM सिग्नल में 'त्रुटियां' प्राप्त एनालॉग सिग्नल में न्यूनतम त्रुटियां पैदा करेंगी, बशर्ते कि साइन बिट त्रुटि में न हो।
पीसीएम विधियां बाइनरी कोड द्वारा मात्रात्मक अनुरूप नमूना मूल्य का उदाहरण देती हैं। एक सामान्य नियम के रूप में, बाइनरी को अन्य मल्टी-लेवल सिग्नल में बदलने के लिए, '2' या, समान रूप से आधार का उपयोग करके डिजिटल शब्दों द्वारा मात्रात्मक अनुरूप नमूनों को परिभाषित करना संभव है।
ट्रांसमीटर में संचालन:
सैम्पलिंग
संदेश सिग्नल सैंपलिंग की प्रक्रिया से गुजरते हैं जहाँ वे पल्स सिग्नल द्वारा सैंपल लिए जाते हैं। वापस अपने मूल रूप में सिग्नल में सुधार करने के लिए, नमूना दर के लिए एक विशिष्ट स्थिति है। सिग्नल में मौजूद सबसे बड़ी आवृत्ति घटक की दर 2 या अधिक से अधिक होनी चाहिए।
Nyquist की प्रमेय नमूना लेने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण नियमों में से एक है। यह नमूना लेने के बाद एक संकेत के पुनर्निर्माण के लिए नमूना दर और आवश्यक शर्तों से संबंधित है। प्रमेय न केवल के लिए महत्वपूर्ण है पल्स कोडित मॉड्यूलेशन, बल्कि प्रत्येक मॉड्यूलेशन तकनीक के लिए और सिग्नल सिद्धांतों और सिग्नल अनुप्रयोगों के हर पहलू के लिए भी। गणितीय रूप से, यह कहता है:
Fs > = 2 * एफमैक्स
यहां, एफएस नमूनाकरण और एफ की आवृत्ति हैमैक्स सिग्नल में मौजूद सबसे बड़ी आवृत्ति घटक का मूल्य है।
Antialiasing फ़िल्टर यहाँ एक प्रमुख भूमिका निभाता है। वे विशिष्ट आवृत्ति बैंड छोड़ते हैं जो आमतौर पर डब्ल्यू से अधिक होते हैं।
एन्कोडिंग
एन्कोडिंग रूपांतरण की प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसके द्वारा कुछ विशिष्ट प्रतीकों या वर्णों के माध्यम से डेटा का प्रतीक होता है। यह प्रक्रिया संचार प्रणाली में अधिक सुरक्षा लाती है। इसीलिए यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण है। लंबे समय तक संचरण के लिए हमेशा अवांछित हस्तक्षेप की संभावना होती है। एनकोडिंग हमें उन हमलों से बचाता है।
पल्स कोडेड में मॉडुलन तकनीक ट्रांसमिशन के, एनालॉग डेटा को डिजिटल सिग्नल में बदल दिया जाता है। ऑपरेशन का यह हिस्सा महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। इसे 'डिजिटाइजेशन का चरण' भी कहा जा सकता है।
निरंतर संचार संकेत अलग-अलग मानों में परिवर्तित हो जाता है। किसी कोड में इस विशिष्ट प्रक्रियाओं को कोड तत्व या प्रतीक कहा जाता है। एक कोड तत्व या प्रतीक एक कोड में अलग-अलग घटनाओं द्वारा दिया जाता है। जैसा कि हम जानते हैं, बाइनरी कोड जीरो और वन द्वारा दिए जाते हैं।
परिमाणीकरण
"क्वांटाइज़िंग अतिरिक्त अनावश्यक बिट्स को कम करने और डेटा को सीमित करने की एक प्रक्रिया है। "
पीसीएम के फायदे और नुकसान बताएं:
पीसीएम के लाभ
- यह संकेतों को समान रूप से प्रसारित करता है।
- पीसीएम में एक कुशल एसएनआर है।
- पीसीएम हमेशा कुशल उत्थान प्रदान करता है।
पीसीएम के नुकसान
- शोर और क्रॉस-वार्ता के कारण गतिरोध होता है।
- पीसीएम को ट्रांसमिशन के लिए एक बड़ी बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
- ट्रांसमिशन के दौरान अन्य त्रुटियां भी देखी जाती हैं।
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