Імпульсно-кодова модуляція

Ця стаття потребує додаткових посилань на джерела для поліпшення її перевірності. Будь ласка, допоможіть удосконалити цю статтю, додавши посилання на надійні (авторитетні) джерела. Зверніться на сторінку обговорення за поясненнями та допоможіть виправити недоліки. Матеріал без джерел може бути піддано сумніву та вилучено. (серпень 2022)

І́мпульсно-ко́дова модуля́ція (ІКМ або PCM — англ. Pulse Code Modulation) — процес перетворення аналогового сигналу на цифровий сигнал, коли через певні інтервали часу беруться відліки рівня аналогового сигналу і незалежно один від одного квантуються і далі кодуються числами^[1]. ІКМ використовується для оцифровування аналогових сигналів перед їх передаванням. Практично всі види аналогових даних (відео, голос, музика, дані телеметрії) допускають застосування ІК-модуляції.

Щоб одержати на вході каналу зв'язку (передавальний кінець) ІК-модульований сигнал з аналогового, амплітуду аналогового сигналу вимірюють через рівні проміжки часу. Кількість оцифрованих значень на секунду (або швидкість оцифровування) кратна максимальній частоті (Гц) у спектрі аналогового сигналу. Миттєве виміряне значення аналогового сигналу округлюється до найближчого цілого. Цей процес називається квантуванням, а кількість рівнів завжди береться кратною степеню двійки, наприклад, 8, 16, 32 або 64. Номер рівня можна відповідно подати двійковим словом з 3, 4, 5 або 6 бітів^[2]:283. Таким чином, на виході модулятора отримуємо послідовність бітів (0 або 1).

На приймально��у кінці каналу зв'язку демодулятор перетворює послідовність бітів на імпульси з тим самим рівнем квантування, що використовував модулятор. Ці імпульси надходять на ЦАП, що складається з пристрою декодування, який перетворює прийняту закодовану послідовність на квантовану послідовність відліків, а також зі згладжувального фільтра, що відновлює переданий аналоговий сигнал за квантованими значеннями відліків.

Різновидами ІКМ є:

• Диференціальна (або дельта) імпульсно-кодова модуляція (ДІКМ), за якої кодується різниця рівня сигналу між поточним і попереднім значеннями. Для звукових даних такий тип модуляції зменшує необхідну кількість біт на відлік приблизно на 25 %.
• Адаптивна ДІКМ (АДІКМ) є різновидом ДІКМ зі змінним кроком квантування, що дозволяє ще зменшити вимоги до смуги пропускання за заданого співвідношення сигнал/шум.
• Цифрова широтно-імпульсна модуляція є різновидом дворівневої ІКМ.

• ADX

• Vardalas, John (June 2013). Pulse Code Modulation: It all Started 75 Years Ago with Alec Reeves (англ.). IEEE.
• B. M. Oliver; J. R. Pierce & C. E. Shannon (November 1948). "The Philosophy of PCM". Proceedings of the IRE. 36 (11): 1324–1331. DOI:10.1109/JRPROC.1948.231941
• Linear Pulse Code Modulated Audio (LPCM) (Full draft). — Washington, D.C. : Library of Congress, .

Ця стаття є заготовкою. Ви можете допомогти проєкту, доробивши її. Це повідомлення варто замінити точнішим.