Pulscodemodulation

Pụlscodemodulation

 

[-koːt-], Abkürzung PCM, Verfahren zur Umwandlung analoger Signale (in der Regel Sprachsignale) in digitale Signale. Die zeitkontinuierlichen analogen Signale werden durch Abtasten in zeitdiskrete digitale Signale umgewandelt. Zur Abtastung muss mit mindestens der doppelten höchsten Frequenz des umzuwandelnden analogen Signals gearbeitet werden, damit sich das Originalsignal vollständig wiedergewinnen lässt und kein Informationsverlust auftritt. Da die höchste übertragene Frequenz in der Fernsprechtechnik 3,4 kHz ist, wurde international eine Abtastfrequenz von 8 kHz festgelegt. Nach der Abtastung liegt ein pulsamplitudenmoduliertes Signal (PAM-Signal) vor. Übertragen werden die Abtastwerte jedoch nicht in Form unterschiedlich hoher Impulse, sondern sie werden mit einem Binärcode verschlüsselt. Um den technischen Aufwand zu begrenzen, ist die Zahl der möglichen Amplitudenwerte auf 256 Quantisierungsintervalle beschränkt worden, wobei jeder einzelne abgetastete Wert nach der Quantisierung und Codierung durch einen Analog-Digital-Umsetzer einem 8-bit-Codewort (PCM-Signal) entspricht. Aus einem analogen Sprachsignal entsteht auf diese Weise bei 8 000 Abtastungen pro Sekunde (8 kHz) ein PCM-Signal mit 64 kbit/s. Die Zahl der zeitmultiplex zu übertragenden Fernsprechsignale ist mit 30 festgelegt. Damit ist das kleinste digitale Übertragungssystem das PCM 30 (für 30 Fernsprechkanäle), bei dem ein digitales Signal mit einer Bitrate von 2 Mbit/s erzeugt wird. Pulscodemodulationsübertragungen erfolgen über Richtfunkstrecken oder Breitbandkabel (Koaxialkabel, Glasfaserkabel). Zur Beseitigung von Dämpfungen und Verfälschungen durch Störspannungen müssen PCM-Signale in bestimmten Abständen regeneriert werden. Da das PCM-Signal nur aus den beiden Zuständen 0 und 1 besteht, müssen zur Regeneration lediglich die Zustände der einzelnen Bits abgefragt werden, worauf ein völlig neues PCM-Signal gebildet wird, das exakt dem ursprünglichen entspricht.