1 尹 盛 哲 PCM 1. General : Analog 신호를 다음의 3 단계로 Digital 신호로 펄스부호변조 (Pulse Code Modulation) 하는 과정 1) 표본화 (Sampling) 2) 양자화 (Quantizing) 3) 부호화 (Coding ) 2.

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1 1 尹 盛 哲 PCM 1. General : Analog 신호를 다음의 3 단계로 Digital 신호로 펄스부호변조 (Pulse Code Modulation) 하는 과정 1) 표본화 (Sampling) 2) 양자화 (Quantizing) 3) 부호화 (Coding ) 2. PCM 의 대상과 표본 수 1) 음성통신을 위한 VFB(300~3,400[Hz]) :8[KHz] 2) C.D. 제작을 위한 음악 (20~20,000[Hz]) : 44.1 [KHz] PCM

2 2 尹 盛 哲 PCM 변환 및 재생 이론 * 라플라스 변환이론 (Sampling Theorem) : 원래의 Analog 신호를 재생하기위해서는 대역 제한된 주파수에서 최고주파수의 2 배로 Sampling 하여야 한다. 보간 ( 補間 - Complement : Filtering) : PAM 파에서 원래의 Analog 신호를 재생하기 위하여 Pulse 사이에 중간치의 Pulse 를 삽입 재생을 용이하게 하는 방법으로 LPF 를 사용

3 3 Pulse Modulation PCM 尹 盛 哲 PAM(Pulse Amplitude Modulation) : Analog 신호에 따라 Pulse 의 진폭 (Amplitude) 을 변조 PWP(Pulse Width Modulation) : Analog 신호에 따라 Pulse 의 폭 (Width) 을 변조 PPM(Pulse Position/Phase Modulation) : Analog 신호에 따라 Pulse 의 위치 / 위상을 변조 PCM(Pulse Code Modulation) : Analog 신호에 따른 표본을 Level 에 따라 0~ 255 의 256Level 로 00~FF(8bit 인 경우 ) 까지 Coding

4 4 Sampling PCM 尹 盛 哲 Analog Signal 1[Hz] 에서 8,000[Hz] 의 PAM 파로 표본 (Sample) 추출하는 과정 * 출력 단의 PAM Pulse 표본의 수 : 8,000 개 PCM 의 대상을 통신을 위한 음성주파수대가 (VFB= Voice Frequency Band) : 300~3,400[Hz] 이므로 복조를 위한 최소 Sample 수는 6,800 개 이나 8,000 개로 하여 보간 및 재생이 용이하게 한다.

5 5 Quantizing PCM 尹 盛 哲 * Sampling 과정에서 추출된 표본의 전압치 (Level) 는 표본되는 위치마다 불규칙하여 PAM 되는 표본의 Level( 전압치 ) 은 무수하다. - 이를 Level 0 부터 Level 255 까지 256 단계 (Level) 로 미리 정해진 값의 근사치로 표본 값을 치환 시키는 과정 - 모든 표본의 값은 Level 0 부터 255 까지의 256(2 의 8 승 ) 단계로 제한된 안정된 출력.

6 6 Coding PCM 尹 盛 哲 양자화 단계의 안정된 출력인 Level 0 부터 Level 255 까지 256 단계의 출력을 8 Bit 로 부호화하는 단계 ( 대상이 음성통신의 VFB 경우 ) 00 부터 FF 즉 00000000 ~11111111 사이의 8 bit 로 부호 변조 (Coded) 된 출력을 얻는다. Analog 신호가 0Volt 이면 00 최대치면 ff 이고 0 에 가까우면 00 에 가까운 Code 가 되고 중간치면 0f(0000000011111111) 에 최대치에 가까우면 ff(1111111111111111) 에 가까운 Digital 신호가 된다.

7 7 Coding-2 PCM 尹 盛 哲 8,000 개의 PAM 파를 8Bit 로 Coding 한 출력은 8,000 x 8 = 64,000[bps] = 64[Kbps]: 유럽식 이 56/ 64[Kbps] 를 Base Band 의 대역폭 (B.W: Band Width) 또는 전송 속도 (Transfer Rate) 라고 하며, 전송에서의 기본 대역폭 또는 속도가 된다. 8,000 개의 PAM 파를 7Bit 로 Coding 한 출력은 8,000 x 7 = 56,000[bps] = 56[Kbps]: 미국식

8 8 N-ISDN- BRI PCM 尹 盛 哲 통신용 Base Band Channel 2 개와 제어용 Data Channel 1 개를 합한 144KBPS B – Channel 64Kbps D – Channel 16Kbps Phone or FAX Data or Control PC 통신 및 화상통신 용 128Kbps 실제이용불가 Total : 144Kbps Narrow ISDN 2B 1D BRI (Base Rate Interface) * 128Kbps 로 PC 통신 중 전화가 걸려오면 64Kbps 로 down

9 9 B-ISDN PCM 尹 盛 哲 Channel 당 전송속도가 155Mbps - Broad ISDN V.O.D. 등 Multi Media 전송에 이용되나 아직까지 전송장치 교환장치 등이 개발 중에 있다. 미래의 용도로는 Telephone, FAX 등의 통신 수단 뿐만 아니라, 쌍방향 T.V. 및 V.O.D 등을 동시에 전송하는 전송 방법으로 각광받을 것으로 예상되고 있다.

10 10 T1 계열 PCM 尹 盛 哲 Group 0 1 23 4 Transfer Rate [bps] Nr.of Channel Remarks 64 K 1.655 M 6.312 M 44.736 M 274.176 M 124 96 672 4,032 Base Channel T1 T3 24x4 96x7 672x6 1 x 30 Bearer Group 3.2/6.4/12.8[Kbps]

11 11 E1 계열 PCM 尹 盛 哲 Group 차군 01 23 4 Transfer Rate [bps] Nr.of Channel Remarks 64 K 2.048 M 6.312 M 44.736 M 274.176 M 1 30 90 630 1,890 B ase Channel 1 x 30 90 x 7 564.992 M 7,560 5 30 x3 630x3 1,890x4 Bearer Group E1T3 3.2/6.4/12.8[Kbps]