Modulación por impulsos codificados
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La Modulación por Impulsos Codificados (MIC o PCM por sus siglas inglesas de Pulse Code Modulation), es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits.
En la Figura 1 se muestra la disposición de los elementos que componen un sistema que utiliza la modulación por impulsos codificados. Por razones de simplificación sólo se representan los elementos para la transmisión de tres canales.
Figura 1.- Disposición de elementos en un sistema MIC
En la Figura 2 tenemos las formas de onda en distintos puntos del sistema anteriormente representado
Figura 2.- Formas de onda en diversos puntos de un sistema MIC
Las funciones de las distintas etapas de las que consta el sistema se detallan a continuación.
Tabla de contenidos |
[editar] Muestreo
Consiste en tomar muestras (medidas) del valor de la señal n veces por segundo con lo que tendrán n niveles de tensión en un segundo.
Así, cuando en el sistema de la Figura 1, aplicamos en las entradas de canal las señales (a), (b) y (c) (Figura 2), después del muestreo obtenemos la forma de onda.
Para un canal telefónico de voz es suficiente tomar 8000 muestras por segundo o lo que es lo mismo una muestra cada 125 μseg. Esto es así porque, de acuerdo con el teorema de muestreo, si se toman muestras de una señal eléctrica continua a intervalos regulares y con una frecuencia doble a la frecuencia maxima que se quiera muestrear, dichas muestras contendrán toda la información necesaria para reconstruir la señal original.
Como en este caso tenemos una frecuencia de muestreo de 8 kHz (periodo 125 μseg), sería posible transmitir hasta 4 kHz, suficiente por tanto para el canal telefónico de voz, donde la frecuencia más alta transmitida es de 3,4 kHz.
El tiempo de separación entre muestras (125 μseg) podría ser destinado al muestreo de otros canales mediante el procedimiento de multiplexación por división de tiempo
[editar] Cuantificación
Por eso en la cuantificación se asigna un determinado valor discreto a cada uno de los niveles de tensión obtenidos en el muestreo. Como las muestras pueden tener un infinito número de valores en la gama de intensidad de la voz, gama que en un canal telefónico es de aproximadamente 60 dB, o lo que es lo mismo una relación de tensión de 1000:1, con el fin de simplificar el proceso, lo que se hace es aproximar al valor más cercano de una serie de valores predeterminados.
[editar] Codificación
En la codificación, a cada nivel de cuantificación se le asigna un código binario distinto, con lo cual ya tenemos la señal codificada y lista para ser transmitida. La forma de una onda sería la indicada como (f) en la Figura 2.F
En telefonía,la señal analógica vocal con un ancho de banda de 4KHz se convierte en una señal digital de 64Kbps.
En telefonía, pueden intercalarse muestras de hasta 31 señales más.Se transmiten,así,32x64000 = 2048000bps.
[editar] Recuperación de la señal analógica
En la recepción se realiza un proceso inverso con lo que la señal que se recompone se parecerá mucho a las originales (a), (b) y (c), si bien durante el proceso de cuantificación, debido al redondeo de las muestras a los valores cuánticos, se produce una distorsión conocida como ruido de cuantificación. En los sistemas normalizados, los intervalos de cuantificación han sido elegidos de tal forma que se minimiza al máximo esta distorsión, con lo que las señales recuperadas son una imagen casi exacta de las originales.
