مدولاسیون پالس - کد ( به انگلیسی: Pulse - code modulation ) یا پی سی ام ( PCM ) ، یک روش دیجیتال کردن سیگنال های آنالوگ، به ویژه در مخابرات، است. در این مدولاسیون، سیگنال در فواصل زمانی مشخص و مساوی نمونه برداری شده، سپس کوانتیده ( به انگلیسی: quantized ) می شود و درنهایت، هر نمونه با تعداد معینی بیت، کد می شود.
نتیجهٔ کوانتش ( به انگلیسی: quantization ) سیگنال آنالوگ، مقادیری از مجموعه ای محدود از اعداد صحیح خواهد بود ( مثلاً عددی بین ۰ تا ۲۵۵ ) . از آن جا که اعضای این مجموعه، اعداد صحیح هستند، می توان از روش های متداول مخابرات دیجیتال برای ذخیره، مقاوم سازی نسبت به خطا ( کدینگ کانال ) و ارسال سیگنال در کانال مخابراتی استفاده کرد.
از پی سی ام در تلفن های دیجیتال، سامانه های صوتی دیجیتال، صدای رایانه و برخی پخش کننده های صوت دیجیتال استفاده می شود.
کیفیت نتیجهٔ این مدولاسیون به دو عامل بستگی دارد؛ سرعت ( فرکانس ) نمونه برداری و تعداد سطوح کوانتش.
شرط لازم برای سرعت نمونه برداری این است که فرکانس نمونه برداری بیش تر از فرکانس نایکوئیست سیگنال آنالوگ باشد. همچنین با افزایش تعداد سطوح کوانتش، سیگنال دیجیتالِ معادل، تقریب بهتری از سیگنال آنالوگ اصلی خواهد بود.
در مدولاسیون کد - پالس استفاده شده در سی دی های صوتی، فرکانس نمونه برداری ۴۴٫۱ کیلوهرتز و تعداد سطوح کوانتش ۶۵۵۳۶ ( معادل ۱۶ بیت ) است.
پی سی ام در سال ۱۹۳۷ توسط «الکس ریوز» در انگلستان ساخته شد. پیچیدگی زیاد این سامانه، در ابتدا مانع استفاده فوری از آن شد. در جنگ جهانی دوم در سامانه های رله ریزموج ارتش آمریکا قرار گرفت. در سال ۱۹۴۸ تحقیقات بیشتری روی این سامانه انجام شد. بعد از آن به طور گسترده در سامانه های تلفنی بین قاره ای مورد استفاده قرار گرفت وجود مدارات مجتمع و قابلیت مولتی پلکس کردن آن سبب پیشرفت این مدولاسیون شد. پی سی ام در سال ۱۹۶۵ برای ارسال تصاویر عکس برداری شده از مریخ در سفینه مارینر ۴ استفاده شد، و تصاویری را از فاصله ۲۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰ کیلومتری زمین با فرستنده ای ۱۰ وات در زمان ۳۰ دقیقه ارسال کرد. آن زمان تقریباً هیچ سامانهٔ از عهده چنین کاری برنمی آمد.
کوانتش سبب اِعوِجاج ( به انگلیسی: distortion ) در سیگنال می شود که آن را نویز کوانتش می نامند. نویز کوانتش، تصادفی است، زیرا تفاوت مقدار کوانتیده و سیگنال اصلی، غیرقابل پیش بینی است. روش ساده کاهش نویز کوانتش، زیادکردن تعداد سطوح کوانتش است. زیادکردن سطوح کوانتش مستلزم تعداد بیت بیشتری برای ارسال سیگنال است، و پهنای باند لازم، متناسب با تعداد بیت هایی است که در ثانیه فرستاده می شود. در سامانه های عملی، ۱۲۸ سطح برای سیگنال صوتی، کافی است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفنتیجهٔ کوانتش ( به انگلیسی: quantization ) سیگنال آنالوگ، مقادیری از مجموعه ای محدود از اعداد صحیح خواهد بود ( مثلاً عددی بین ۰ تا ۲۵۵ ) . از آن جا که اعضای این مجموعه، اعداد صحیح هستند، می توان از روش های متداول مخابرات دیجیتال برای ذخیره، مقاوم سازی نسبت به خطا ( کدینگ کانال ) و ارسال سیگنال در کانال مخابراتی استفاده کرد.
از پی سی ام در تلفن های دیجیتال، سامانه های صوتی دیجیتال، صدای رایانه و برخی پخش کننده های صوت دیجیتال استفاده می شود.
کیفیت نتیجهٔ این مدولاسیون به دو عامل بستگی دارد؛ سرعت ( فرکانس ) نمونه برداری و تعداد سطوح کوانتش.
شرط لازم برای سرعت نمونه برداری این است که فرکانس نمونه برداری بیش تر از فرکانس نایکوئیست سیگنال آنالوگ باشد. همچنین با افزایش تعداد سطوح کوانتش، سیگنال دیجیتالِ معادل، تقریب بهتری از سیگنال آنالوگ اصلی خواهد بود.
در مدولاسیون کد - پالس استفاده شده در سی دی های صوتی، فرکانس نمونه برداری ۴۴٫۱ کیلوهرتز و تعداد سطوح کوانتش ۶۵۵۳۶ ( معادل ۱۶ بیت ) است.
پی سی ام در سال ۱۹۳۷ توسط «الکس ریوز» در انگلستان ساخته شد. پیچیدگی زیاد این سامانه، در ابتدا مانع استفاده فوری از آن شد. در جنگ جهانی دوم در سامانه های رله ریزموج ارتش آمریکا قرار گرفت. در سال ۱۹۴۸ تحقیقات بیشتری روی این سامانه انجام شد. بعد از آن به طور گسترده در سامانه های تلفنی بین قاره ای مورد استفاده قرار گرفت وجود مدارات مجتمع و قابلیت مولتی پلکس کردن آن سبب پیشرفت این مدولاسیون شد. پی سی ام در سال ۱۹۶۵ برای ارسال تصاویر عکس برداری شده از مریخ در سفینه مارینر ۴ استفاده شد، و تصاویری را از فاصله ۲۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰ کیلومتری زمین با فرستنده ای ۱۰ وات در زمان ۳۰ دقیقه ارسال کرد. آن زمان تقریباً هیچ سامانهٔ از عهده چنین کاری برنمی آمد.
کوانتش سبب اِعوِجاج ( به انگلیسی: distortion ) در سیگنال می شود که آن را نویز کوانتش می نامند. نویز کوانتش، تصادفی است، زیرا تفاوت مقدار کوانتیده و سیگنال اصلی، غیرقابل پیش بینی است. روش ساده کاهش نویز کوانتش، زیادکردن تعداد سطوح کوانتش است. زیادکردن سطوح کوانتش مستلزم تعداد بیت بیشتری برای ارسال سیگنال است، و پهنای باند لازم، متناسب با تعداد بیت هایی است که در ثانیه فرستاده می شود. در سامانه های عملی، ۱۲۸ سطح برای سیگنال صوتی، کافی است.
wiki: مدولاسیون کد پالس