الفرق بين PCM و DPCM
المحتوى
PCM و DPCM هي الإجراءات المستخدمة لتحويل الإشارات التناظرية إلى رقمية. هذه الطرق مختلفة لأن PCM يمثل قيمة عينة بكلمات الشفرة بينما في DPCM تعتمد القيم الأصلية وقيم العينات على عينات سابقة.
يعد تحويل الإشارة التمثيلية إلى الرقمية مفيدًا للعديد من التطبيقات لأن الإشارات الرقمية أقل عرضة للضوضاء. يوفر نظام الاتصالات الرقمية أداء أفضل وموثوقية وأمان وكفاءة وتكامل النظام. PCM و DPCM هما تقنيتان متميزتان لترميز المصدر ، دعنا نفهم الفرق بينهما مع مخطط المقارنة.
-
- رسم بياني للمقارنة
- تعريف
- الاختلافات الرئيسية
- خاتمة
رسم بياني للمقارنة
| أساس للمقارنة | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| عدد البتات المعنية | 4 أو 8 أو 16 بت لكل عينة. | أكثر من واحد ولكن أقل من PCM. |
| خطأ الكمي والتشويه | يعتمد على عدد المستويات. | يمكن أن تشوه الزائد المنحدر والضوضاء الكمي الحاضر. |
| عرض النطاق الترددي لقناة الإرسال | تتطلب النطاق الترددي العالي. | تحتاج إلى عرض النطاق الترددي أقل بالمقارنة مع PCM. |
| ردود الفعل | لا يقدم أي ردود فعل. | يتم تقديم ردود الفعل. |
| تعقيد التدوين | مركب | بسيط |
| إشارة إلى نسبة الضوضاء | حسن | معدل |
| مجال التطبيق | الصوت والفيديو والاتصالات الهاتفية. | الكلام والفيديو. |
| بت / عينة | 7/8 | 4/6 |
| معدل بت | 56-64 | 32-48 |
تعريف PCM
PCM (تعديل رمز النبض) هي إستراتيجية تشفير المصدر حيث يتم استخدام تسلسل النبضة المشفرة لتمثيل الإشارة مع المساعدة في تخطيط الإشارة في الوقت والسعة في شكل منفصل. أنها تنطوي على عمليتين أساسيتين - تقدير الوقت وتقدير السعة. ال تقدير الوقت ويتم ذلك عن طريق أخذ العينات ، و تقديرية السعة ويتحقق الكمي. يتضمن أيضًا خطوة إضافية يتم ترميزها حيث تولد السعات الكمية نماذج نبضية بسيطة.
تنقسم عملية PCM إلى ثلاثة أجزاء ، الأول هو الإرسال في نهاية المصدر ، وثانيًا التجديد في مسار الإرسال وطرف الاستقبال.
العمليات المنفذة في نهاية الإرسال المصدر -
- أخذ العينات - أخذ العينات هو عملية لقياس الإشارة على فواصل زمنية متساوية حيث يتم أخذ إشارة (النطاق الأساسي) بخط النبضات المستطيلة. يتم تضييق هذه النبضات بشدة لاستخراج عملية أخذ العينات الآنية عن كثب. يتم الحصول على إعادة بناء دقيقة لإشارة النطاق الأساسي عندما يكون معدل أخذ العينات أكبر من ضعف مكون التردد الأعلى المعروف باسم معدل نيكويست.
- توضيح - بعد أخذ العينات ، تخضع الإشارة لتقدير كمي يوفر تمثيلاً منفصلاً في كل من الوقت والسعة. في عملية القياس الكمي ، يتم تعيين الحالات المثبّتة على قيم متكاملة في نطاق معين.
- التشفير - تكون الإشارة المرسلة أكثر قوة ضد التداخل والضوضاء للإشارة الكمية من خلال ترجمتها إلى شكل أكثر ملاءمة للإشارة وتعرف هذه الترجمة باسم الترميز.
العمليات التي أجريت في وقت التجديد على طول مسار الإرسال -
العمليات المنفذة في نهاية الاستقبال -
- فك وتوسيع - بعد التجديد ، يتم بعد ذلك دمج النبضات النظيفة للإشارة في كلمة مرور. ثم يتم فك شفرة كلمة الكود في إشارة PAM (تحوير سعة النبض). تمثل هذه الإشارات فك الشفرة التسلسل المتوقع للعينات المضغوطة.
- إعادة الإعمار - في هذه العملية ، يتم استرداد الإشارة الأصلية في نهاية الاستقبال.
تعريف DPCM
DPCM (تعديل رمز النبض التفاضلي) ليس سوى متغير PCM. PCM غير فعال لأنه يولد الكثير من البتات ويستهلك المزيد من النطاق الترددي. لذلك ، للتغلب على المشكلة المذكورة أعلاه تم تصميم DPCM. على غرار PCM ، يتكون DPCM من عمليات أخذ العينات والتكديس والترميز. لكن DPCM يختلف عن PCM لأنه يحدد حجم العينة الفعلية والقيمة المتوقعة. هذا هو السبب الذي يطلق عليه باسم PCM التفاضلية.
يستخدم DPCM الخاصية المشتركة لـ PCM التي درجة عالية من علاقه مترابطه بين العينات المجاورة يستخدم. يتم إنشاء هذا الارتباط عندما يتم أخذ العينات في معدل أكبر من معدل Nyquist. الارتباط يعني أن الإشارة لا تكيف التغيير بسرعة من عينة إلى أخرى.
ينتج عن تشفير الإشارة المترابطة للغاية في نظام PCM القياسي معلومات زائدة عن الحاجة. من خلال القضاء على التكرار يمكن إنتاج إشارة أكثر كفاءة.
- عدد البتات المضمنة في PCM هو 4 أو 8 أو 16 بت لكل عينة. من ناحية أخرى ، يتضمن DPCM بتات أكثر من واحد ، ولكن أقل من عدد البتات المستخدمة في PCM
- كل من تقنيات PCM و DPCM تعاني من خطأ في القياس والتشويه ولكن في مدى مختلف.
- يتطلب DPCM نطاق ترددي أقل بينما يعمل PCM على نطاق ترددي أعلى.
- PCM لا يقدم أي ردود فعل. في المقابل ، يقدم DPCM ردود الفعل.
- يتكون PCM من تدوين معقد. على عكس ، DPCM لديه تدوين بسيط.
- DPCM لديه متوسط نسبة الإشارة إلى الضوضاء. على العكس من ذلك ، فإن PCM لديها نسبة إشارة إلى ضوضاء أفضل.
- يستخدم PCM في تطبيقات الصوت والفيديو والتليفون. على العكس ، يتم استخدام DPCM في تطبيق الكلام والفيديو.
- إذا تحدثنا عن الكفاءة ، فإن DPCM هو خطوة متقدمة على PCM.
خاتمة
يقوم الإجراء PCM باختبار وتحويل الشكل الموجي التمثيلي إلى رمز رقمي مباشرةً بمساعدة محول تناظري إلى رقمي. من ناحية أخرى ، يقوم DPCM بعمل مماثل ولكن يستخدم قيمة فرق متعدد البايت.
