পালস কোড মডুলেশন এবং ডিওমোডুলেশন

সমস্যাগুলি দূর করার জন্য আমাদের উপকরণটি ব্যবহার করে দেখুন





নাড়ি কোড মডুলেশন একটি পদ্ধতি এটি একটি রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয় ডিজিটাল সিগন্যালে এনালগ সংকেত যাতে কোনও পরিবর্তিত এনালগ সংকেত ডিজিটাল যোগাযোগ নেটওয়ার্কের মাধ্যমে প্রেরণ করা যায়। পিসিএম বাইনারি আকারে রয়েছে, সুতরাং উচ্চ এবং নিম্ন (0 এবং 1) কেবল দুটি সম্ভাব্য রাজ্য থাকবে। আমরা ডিমেডুলেশন দ্বারা আমাদের অ্যানালগ সিগন্যালটি ফিরে পেতে পারি। পালস কোড মড্যুলেশন প্রক্রিয়া স্যাম্পলিং, কোয়ান্টাইজেশন এবং কোডিং তিনটি ধাপে সম্পন্ন হয়। দুটি নির্দিষ্ট ধরণের পালস কোড মডিউলগুলি রয়েছে যেমন ডিফারেনশিয়াল পালস কোড মড্যুলেশন (ডিপিসিএম) এবং অভিযোজিত ডিফারেনশিয়াল পালস কোড মড্যুলেশন (ADPCM)

পিসিএমের ব্লক ডায়াগ্রাম

পিসিএমের ব্লক ডায়াগ্রাম



এখানে পিসিএমের অন্তর্ভুক্ত পদক্ষেপগুলির একটি ব্লক ডায়াগ্রাম রয়েছে।


স্যাম্পলিংয়ে, আমরা প্যাম স্যাম্পলারটি ব্যবহার করছি যা হ'ল পালস প্রশস্ততা মড্যুলেশন স্যাম্পলার যা ধারাবাহিক প্রশস্ততা সংকেতকে ডিসক্রিট-টাইম-ক্রমাগত সংকেত (পিএএম ডাল) রূপান্তর করে। আরও ভাল বোঝার জন্য পিসিএমের বেসিক ব্লক ডায়াগ্রামটি নীচে দেওয়া হয়েছে।



একটি পালস কোড মডুলেশন কী?

একটি এনালগ তরঙ্গরূপ থেকে একটি পালস কোড মডুলেটেড তরঙ্গাকৃতি পেতে ট্রান্সমিটার একটি যোগাযোগ সার্কিটের শেষ (উত্স), নিয়মিত সময় বিরতিতে এনালগ সংকেত নমুনার প্রশস্ততা। স্যাম্পলিং হার বা সেকেন্ডে বেশ কয়েকটি নমুনা সর্বাধিক ফ্রিকোয়েন্সি থেকে কয়েকগুণ বেশি। বাইনারি আকারে রূপান্তরিত বার্তা সংকেতটি সাধারণত স্তরের সংখ্যায় থাকবে যা সর্বদা ২ এর শক্তিতে থাকে This এই প্রক্রিয়াটিকে কোয়ান্টাইজেশন বলা হয়।

পিসিএম সিস্টেমের প্রাথমিক উপাদানসমূহ E

পিসিএম সিস্টেমের প্রাথমিক উপাদানসমূহ E

রিসিভার শেষে, একটি পালস কোড ডেমোডুলেটর বাইনারি সংকেতটি ডালগুলিতে আবার মডিউলেটারের মতো একই কোয়ান্টাম স্তরের সাথে ডেকোড করে। আরও প্রক্রিয়াগুলি দ্বারা, আমরা মূল অ্যানালগ তরঙ্গরূপটি পুনরুদ্ধার করতে পারি।

পালস কোড মড্যুলেশন তত্ত্ব

উপরের এই ব্লক ডায়াগ্রামে পিসিএমের পুরো প্রক্রিয়াটি বর্ণনা করা হয়েছে। অবিচ্ছিন্ন সময় উত্স বার্তা সংকেত লো পাস ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপরে নমুনা, কোয়ান্টাইজেশন, এনকোডিং করা হবে। আমরা ধাপে ধাপে বিস্তারিতভাবে দেখতে পাব।


নমুনা

স্যাম্পলিং হ'ল বিযুক্ত তাত্ক্ষণিক সময়ে একটি অবিচ্ছিন্ন সময় সংকেতের প্রশস্ততা পরিমাপের একটি প্রক্রিয়া, ধারাবাহিক সংকেতটিকে একটি পৃথক সংকেতে রূপান্তরিত করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি তরঙ্গ নমুনার অনুক্রমের রূপান্তর। নমুনা একটি সময়ে একটি সময়ে মান বা মানগুলির সেট বা এটি ফাঁক করা যায়। একটি অবিচ্ছিন্ন সিগন্যালের নমুনা আহরণের নমুনা, এটি একটি সাবসিস্টেম আদর্শ নমুনা নির্দিষ্ট নমুনাগুলি উত্পাদন করে যা নির্দিষ্ট বিভিন্ন বিন্দুতে অবিচ্ছিন্ন সিগন্যালের তাত্ক্ষণিক মানের সমতুল্য। স্যাম্পলিং প্রক্রিয়াটি ফ্ল্যাট-টপ পালস এমপ্লিটিউড মড্যুলেড (পিএএম) সিগন্যাল উত্পন্ন করে।

অ্যানালগ এবং নমুনা সংকেত

অ্যানালগ এবং নমুনা সংকেত

স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি, এফএস হ'ল সেকেন্ডে গড় নমুনার সংখ্যা যা নমুনা হার হিসাবে পরিচিত। নাইকুইস্ট থিওরেমের মতে স্যাম্পলিং হার উপরের কাটফ ফ্রিকোয়েন্সি এর কমপক্ষে 2 গুণ হওয়া উচিত। স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি, এলিয়াসিং এফেক্ট এড়াতে Fs> = 2 * fmax। যদি স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি Nyquist হারের তুলনায় খুব বেশি হয় তবে এটি ওভারসাম্পলিং হয়ে যায়, তাত্ত্বিকভাবে Nyquist হারের উপরে নমুনা করা হলে একটি ব্যান্ডউইথ-সীমিত সংকেত পুনর্গঠন করা যেতে পারে। যদি স্যাম্পলিংয়ের ফ্রিকোয়েন্সি Nyquist হারের চেয়ে কম হয় তবে তা ইনডাম্পলিং হয়ে যাবে।

স্যাম্পলিং প্রক্রিয়াটির জন্য মূলত দুটি ধরণের কৌশল ব্যবহৃত হয়। এগুলি হল 1. প্রাকৃতিক নমুনা এবং 2. ফ্ল্যাট-শীর্ষ স্যাম্পলিং।

কোয়ান্টাইজেশন

কোয়ান্টাইজেশনে, প্রশস্ততা সহ একটি এনালগ নমুনা যা প্রশস্ততার সাথে ডিজিটাল নমুনায় রূপান্তরিত করে যা কোয়ান্টাইজেশন মানগুলির একটি নির্দিষ্ট সংজ্ঞায়িত সেটগুলির একটি নেয়। পরিমাণ নির্ধারণ করা হয় এনালগ নমুনাগুলির সম্ভাব্য মানগুলির পরিসীমাটিকে কিছু ভিন্ন স্তরে ভাগ করে এবং প্রতিটি স্তরের কেন্দ্রের মান নির্ধারণের ব্যবধানে যে কোনও নমুনাকে নির্দিষ্ট করে। কোয়ান্টাইজেশন নিকটতম কোয়ান্টাইজেশন মানগুলির সাথে অ্যানালগ নমুনা মানগুলিকে প্রায় অনুমান করে। সুতরাং প্রায় সমস্ত পরিমাণযুক্ত নমুনাগুলি অল্প পরিমাণে মূল নমুনাগুলির চেয়ে পৃথক হবে। এই পরিমাণকে কোয়ান্টাইজেশন ত্রুটি বলা হয়। এই কোয়ান্টাইজেশন ত্রুটির ফলস্বরূপ আমরা এলোমেলো সংকেত বাজানোর সময় হিজিং শব্দ শুনতে পাব। এনালগ নমুনাগুলিকে 0 এবং 1 এর বাইনারি সংখ্যায় রূপান্তর করা।

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, আমরা অভিন্ন কোয়ান্টিজার ব্যবহার করব। যখন নমুনার মানগুলি সীমাবদ্ধ পরিসরে (Fmin, Fmax) হয় তখন অভিন্ন কোয়ান্টাইজেশন প্রযোজ্য। মোট ডেটা পরিসীমা 2n স্তরে বিভক্ত, এটি এল অন্তর হতে দিন। তাদের একটি সমান দৈর্ঘ্যের Q. Q হবে কোয়ান্টাইজেশন ইন্টারভাল বা কোয়ান্টাইজেশন ধাপের আকার হিসাবে। অভিন্ন কোয়ান্টাইজেশনে, কোয়ান্টাইজেশন ত্রুটি থাকবে না।

অভিন্ন কোয়ান্টাইজড সিগন্যাল

অভিন্ন কোয়ান্টাইজড সিগন্যাল

আমরা জানি যে,
L = 2n, তারপরে ধাপের আকার Q = (Fmax - Fmin) / L

বিরতি আমি মাঝের মানটিতে ম্যাপ করা হয়। আমরা কোয়ান্টাইজড মানটির সূচক মানটি সঞ্চয় বা প্রেরণ করব।

কোয়ান্টাইজড মান কিউ (এফ) এর একটি সূচক মান = [এফ - ফিমিন / কিউ]

কোয়ান্টাইজড মান Q (F) = কিউই (এফ) কিউ + কিউ / 2 + ফিমিন

তবে অভিন্ন মাপদণ্ডে কিছু সমস্যা উত্থাপিত হয়েছে যা সেগুলি

  • অভিন্ন বিতরণ সংকেতের জন্য কেবল অনুকূল।
  • বাস্তব অডিও সংকেতগুলি শূন্যগুলির নিকটে আরও বেশি কেন্দ্রীভূত।
  • মানব কান ছোট মানগুলিতে কোয়ান্টাইজেশন ত্রুটির প্রতি আরও সংবেদনশীল।

এই সমস্যার সমাধান হ'ল অ-ইউনিফর্ম কোয়ান্টাইজেশন। এই প্রক্রিয়াতে, কোয়ান্টাইজেশন ব্যবধানটি শূন্যের নিকটে ছোট।

কোডিং

এনকোডার কোয়ান্টাইজড নমুনাগুলি এনকোড করে। প্রতিটি পরিমাণযুক্ত নমুনা একটিতে এনকোড করা হয় 8-বিট কোডওয়ার্ড এনকোডিং প্রক্রিয়ায় এ-আইন ব্যবহার করে।

  • বিট 1 হ'ল সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বিট (এমএসবি), এটি নমুনার মেরুতা উপস্থাপন করে ity '1' ধনাত্মক মেরুত্বকে উপস্থাপন করে এবং '0' নেতিবাচক মেরুতা উপস্থাপন করে।
  • বিট 2,3 এবং 4 নমুনা মানের অবস্থান নির্ধারণ করবে। এই তিনটি বিট একসাথে নিম্ন স্তরের নেতিবাচক বা ধনাত্মক নমুনাগুলির জন্য একটি রৈখিক বক্ররেখা গঠন করে।
  • বিট 5,6,7 এবং 8 হ'ল সর্বনিম্ন তাৎপর্যপূর্ণ বিট (এলএসবি) এটি খণ্ডিত মানটির একটি অংশকে উপস্থাপন করে। প্রতিটি বিভাগটি 16 কোয়ান্টাম স্তরে বিভক্ত।

পিসিএম হ'ল ডিফারেনশিয়াল পালস কোড মড্যুলেশন (ডিপিসিএম) এবং অ্যাডাপিটিভ ডিফারেনশিয়াল পালস কোড মডুলেশন (এডিপিসিএম) types

ডিপিসিএমে কেবলমাত্র একটি নমুনা এবং পূর্ববর্তী মানের মধ্যে পার্থক্য এনকোড করা হয়। পার্থক্যটি মোট নমুনার মানের তুলনায় অনেক ছোট হবে তাই সাধারণ পিসিএমের মতো একই নির্ভুলতা পাওয়ার জন্য আমাদের কিছু বিট প্রয়োজন। যাতে প্রয়োজনীয় বিট রেটও হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, 5-বিট কোডে 1 বিট মেরুকরণের জন্য এবং বাকী 4 বিট 16 কোয়ান্টাম স্তরের জন্য।

ADPCM কোয়ান্টাইজিং স্তরগুলিকে এনালগ সিগন্যাল বৈশিষ্ট্যের সাথে মানিয়ে নিয়েছে। পূর্ববর্তী নমুনা মানগুলির সাথে আমরা মানগুলি অনুমান করতে পারি। ত্রুটি অনুমান ডিপিসিএমের মতোই করা হয়। পূর্বাভাসিত মান এবং নমুনার মধ্যে 32 কেবিপিএস এডিপিসিএম পদ্ধতির পার্থক্যতে, মানটি 4 টি বিট দিয়ে কোড করা হয়, যাতে আমরা 15 কোয়ান্টাম স্তর পাই। এই পদ্ধতিতে ডেটা রেট প্রচলিত পিসিএমের অর্ধেক।

পালস কোড ডিমেডুলেশন

পালস কোড ডিওমুলেশন একই কাজ করবে সংশোধন প্রক্রিয়া পশ্চাদ্দিকে. ডিওডুলেশন ডিকোডিং প্রক্রিয়া দিয়ে শুরু হয়, সঞ্চালনের সময় পিসিএম সিগন্যাল শব্দ হস্তক্ষেপ দ্বারা প্রভাবিত হবে। সুতরাং, পিসিএম সিগন্যাল পিসিএম ডেমোডুলেটারে প্রেরণের আগে, আমরা সিগন্যালটি মূল স্তরে পুনরুদ্ধার করতে হবে তার জন্য আমরা একটি তুলনামূলক ব্যবহার করছি। পিসিএম সিগন্যাল একটি সিরিজ পালস ওয়েভ সিগন্যাল, তবে ডিমোডুলেশনের জন্য আমাদের সমান্তরাল হওয়ার জন্য একটি তরঙ্গ প্রয়োজন।

সমান্তরাল রূপান্তরকারীতে সিরিয়াল ব্যবহার করে সিরিজ পালস ওয়েভ সিগন্যাল একটি সমান্তরাল ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তরিত হবে। এর পরে সিগন্যালটি এন-বিটস ডিকোডারের মধ্য দিয়ে যাবে, এটি ডিজিটাল টু অ্যানালগ রূপান্তরকারী হতে হবে। ডিকোডার ডিজিটাল সংকেতের মূল কোয়ান্টাইজেশন মানগুলি পুনরুদ্ধার করে। এই কোয়ান্টাইজেশন মানটিতে মূল অডিও সংকেত সহ প্রচুর উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সুরেলাও অন্তর্ভুক্ত। অপ্রয়োজনীয় সংকেত এড়ানোর জন্য আমরা চূড়ান্ত অংশে একটি লো-পাস ফিল্টার ব্যবহার করি।

পালস কোড মডুলেশন সুবিধা

  • অ্যানালগ সংকেতগুলি একটি উচ্চ-গতির ডিজিটাল মাধ্যমে প্রেরণ করা যায় যোগাযোগ ব্যবস্থা
  • যথাযথ কোডিং পদ্ধতি ব্যবহার করে ত্রুটি হওয়ার সম্ভাবনা হ্রাস পাবে।
  • পিসিএম টেলকম সিস্টেম, ডিজিটাল অডিও রেকর্ডিং, ডিজিটালাইজড ভিডিও বিশেষ প্রভাব, ডিজিটাল ভিডিও, ভয়েস মেইলে ব্যবহৃত হয়।
  • পিসিএম রেডিও নিয়ন্ত্রণ ইউনিটগুলিতে ট্রান্সমিটার হিসাবে এবং রিমোট-নিয়ন্ত্রিত গাড়ি, নৌকা, প্লেনগুলির জন্য একটি রিসিভার হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।
  • পিসিএম সংকেত সাধারণ সিগন্যালের চেয়ে হস্তক্ষেপের প্রতিরোধী।

এই সব সম্পর্কে পালস কোড মডুলেশন এবং ডিওমোডুলেশন । আমরা বিশ্বাস করি যে এই নিবন্ধে প্রদত্ত তথ্যগুলি এই ধারণাটির আরও ভাল বোঝার জন্য আপনার পক্ষে সহায়ক। তদ্ব্যতীত, এই নিবন্ধ সম্পর্কিত কোনও প্রশ্ন বা বাস্তবায়নে কোনও সহায়তা বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক্স প্রকল্প , আপনি নীচের মন্তব্য বিভাগে মন্তব্য করে আমাদের যোগাযোগ করতে পারেন। আপনার জন্য এখানে একটি প্রশ্ন, পালস কোড মড্যুলেশনের অ্যাপ্লিকেশনগুলি কী কী?

ছবির ক্রেডিট: