PCM (Pulse Code Modulation)

I. 아날로그 신호의 디지털 변환 기술, PCM

PCM (Pulse Code Modulation)의 개념

아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위해 표본화, 양자화 기반 2진 부호화 디지털 변조 방식

PCM의 특징

표본화 정리	양자화 잡음
– 나이퀴스트 주파수 샘플링 – Fs = 2 x F0 원 신호 복원	– PAM 신호를 유한 개 부호 조정 과정 발생 오차

• 전화 전송(음성 4,000Hz)의 경우 8kHz 표본화로 8비트 부호화 시 64kbps 대역폭 필요

II. 아날로그의 디지털 변환, PCM 수행 절차 및 기술

PCM 수행 절차

송신측 PCM 과정과 수신측 역순 수행

PCM 수행 세부 기술

기술	개념도	기술 설명
표본화 (Sampling)		– 신호 일정 간격 검출 – F(샘플링) = 2 x F(원신호) – 간격 = 1 / F(샘플링)
양자화 (Quantization)		– PAM 부호값 조정 – 데이터와 전송 효율  Trade-off 관계
부호화 (Encode)		– 디지털 신호화 – 양자화된 PCM 펄스  진폭크기 2진 표현

• 송신측에서 디지털 신호로 변환 후 수신측에서 역순으로 변환하는 복호화 및 여파화 수행

III. PCM의 한계점 및 해결 기법

한계점	해결 기법
– 각 표본 독립적 부호화 – 넓은 대역폭 필요 (음성신호 PCM 시 64kbps)	– DPCM (Differential PCM) – 인접 표본 간 상관성 이용 – 표본 추정 차이 양자화

• 효율적인 부호 압축기법으로 Delta Modulation 및 ADPCM 등 여러 기법 사용 가능