Sinal pcm

2.1 Sinal PCM
O PCM é um tipo de codificador de forma de onda, que procura reproduzir o sinal amostra por amostra. Figura 1 – Exemplo de amostragem com intervalos de Δ e exemplo de quantização com 15 níveis de intervalo.

A modulação PCM de um sinal analógico acontece de forma simples: o sinal é amostrado em intervalos de tempo iguais, o sinal é quantizado em alguns níveis finitos de amplitude, finalmente o sinal é codificado. O método de codificação da forma de onda PCM está definido nas especificações internacionais CCITT G.711, e AT&T 43801.
A amostragem deve respeitar a freqüência de Nyquist, fa = 2*fM. Primeiramente adota-se um intervalo fixo de tempo entre uma amostra e outra. Tanto o modulador quanto o demodulador tem os passos de amostragem já definidos pelo sistema, no caso do PCM de telefonia o equipamento “enxerga” uma banda de 4000Hz que corresponde aproximadamente a banda que o sinal de voz ocupa. A freqüência de amostragem é de 8000Hz (8000 amostras por segundo ou ainda uma amostra a cada 125us), respeitando a freqüência de Nyquist.
No sistema telefônico o intervalo entre uma amostra e outra de um canal é utilizado para agregar outras amostras de outros canais diferentes.
O processo de quantização pode ser visto como o mapeamento do sinal, a partir do domínio contínuo para um número finito de níveis de saída. Como o sinal analógico pode ter uma amplitude teoricamente infinita, mas na realidade com um valor máximo de amplitude, divide-se este intervalo de valores possíveis em alguns níveis de amplitude de saída.
No PCM temos 256 níveis de quantização, como o PCM utiliza a codificação binária, cada palavra-código contém 8 bits (28 = 256). Temos 8 bits para representar cada amostra.

Por causa da limitação da representação do sinal existirá sempre a presença de um ruído de quantização, no sinal quantizado.
O quantizador uniforme tem um passo de quantização constante o intervalo entre os níveis de quantização.
A relação sinal-ruído