پلس کوڈ ماڈلن ایک طریقہ ہے جو ایک کو تبدیل کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے ڈیجیٹل سگنل میں ینالاگ سگنل تاکہ ڈیجیٹل مواصلات نیٹ ورک کے ذریعہ ایک ترمیم شدہ مطابق سگنل منتقل کیا جاسکے۔ پی سی ایم بائنری شکل میں ہے ، لہذا صرف دو ممکن ریاستیں ہی اونچی اور نچلی ہوگی (0 اور 1)۔ ہم تخفیف کے ذریعہ اپنا ینالاگ سگنل بھی واپس حاصل کرسکتے ہیں۔ پلس کوڈ ماڈلن کا عمل تین مراحل میں نمونے لینے ، کوانٹائزیشن اور کوڈنگ میں کیا جاتا ہے۔ پلس کوڈ کی دو خاص قسمیں ہیں جیسے تفریق پلس کوڈ ماڈلن (DPCM) اور انکولی تفریق فرق پلس کوڈ ماڈلن (ADPCM)

“ایک نیک کیا کرتا ہے ”

پی سی ایم کا بلاک ڈایاگرام

یہاں اقدامات کا ایک بلاک ڈایاگرام ہے جو پی سی ایم میں شامل ہیں۔

نمونے لینے میں ، ہم PAM سمپلر استعمال کر رہے ہیں جو پلس طول و عرض ماڈولیشن سیمپلر ہے جو مستقل طول و عرض سگنل کو مختلف وقتی سگنل (PAM دالوں) میں تبدیل کرتا ہے۔ بہتر سمجھنے کے لئے پی سی ایم کا بنیادی بلاک ڈایاگرام نیچے دیا گیا ہے۔

پلس کوڈ میں ترمیم کیا ہے؟

پر ینالاگ ویوفارم سے پلس کوڈ ماڈیولڈ ویوفارم حاصل کرنے کے ل. ٹرانسمیٹر مواصلات سرکٹ کا اختتام (ماخذ) ، باقاعدگی سے وقفے کے ساتھ مطابق سگنل نمونے کا طول و عرض۔ نمونے لینے کی شرح یا نمونے کی ایک بڑی تعداد فی سیکنڈ زیادہ سے زیادہ تعدد سے کئی گنا ہے۔ بائنری شکل میں تبدیل ہونے والا میسج سگنل عام طور پر ان سطحوں کی تعداد میں ہوگا جو ہمیشہ 2 کی طاقت میں رہتا ہے۔ اس عمل کو کوانٹائزیشن کہا جاتا ہے۔

پی سی ایم سسٹم کے بنیادی عنصر

وصول کنندہ کے اختتام پر ، ایک نبض کوڈ ڈیموڈولیٹر ثنائیوں میں بائنری سگنل کو اسی طرح کے کوانٹم کی سطح کے ساتھ ماڈیولٹر کی طرح کوڈوڈ میں لے جاتا ہے۔ مزید عملوں کے ذریعہ ، ہم اصل ینالاگ ویوفارم کو بحال کرسکتے ہیں۔

پلس کوڈ ماڈیولیشن تھیوری

یہ اوپر والا بلاک ڈایاگرام پی سی ایم کے پورے عمل کو بیان کرتا ہے۔ مستقل وقت کا منبع پیغام سگنل ایک کم پاس فلٹر کے ذریعے گزر جاتا ہے اور پھر نمونے لینے ، کوانٹائزیشن ، انکوڈنگ کی جائے گی۔ ہم قدم بہ قدم تفصیل سے دیکھیں گے۔

نمونے لینے کا

نمونے لینے سے متعلق متضاد اشارے پر مستقل وقت کے سگنل کے طول و عرض کی پیمائش کرنے کا عمل ہے ، مستقل سگنل کو مجرد سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ مثال کے طور پر ، آواز کی لہر کو نمونوں کی ترتیب میں تبدیل کرنا۔ نمونہ ایک وقت میں کسی مقام پر ایک قدر یا اقدار کا مجموعہ ہوتا ہے یا اس کی جگہ فاصلہ ہوسکتی ہے۔ سیمپلر ایک مستقل سگنل کے نمونے نکالتے ہیں ، یہ ایک سب سسٹم ہے مثالی نمونے والا ایسے نمونے تیار کرتا ہے جو مخصوص مختلف نکات پر مستقل سگنل کی فوری قیمت کے برابر ہوتے ہیں۔ سیمپلنگ کا عمل فلیٹ ٹاپ پلس ایمپلیٹیوڈ ماڈیولیڈ (PAM) سگنل پیدا کرتا ہے۔

ینالاگ اور نمونے والا سگنل

نمونے لینے کی فریکوئنسی ، Fs اوسط نمونوں کی تعداد ہے جو نمونے کی شرح کے طور پر بھی جانا جاتا ہے۔ نائیکوسٹ نظریہ کے مطابق نمونے لینے کی شرح بالائی کٹ آف تعدد کی کم از کم 2 گنا ہونی چاہئے۔ نمونے لینے کی فریکوئینسی ، Fs> = 2 * fmax ایلیسائز اثر سے بچنے کے ل.۔ اگر نمونے لینے کی فریکوئنسی Nyquist کی شرح سے کہیں زیادہ ہوتی ہے تو یہ Oversampling بن جاتی ہے ، اگر نظریاتی طور پر Nyquist کی شرح سے زیادہ نمونہ لیا جائے تو ایک بینڈوتھ - محدود سگنل کی تشکیل نو کی جاسکتی ہے۔ اگر نمونے لینے کی فریکوئنسی Nyquist کی شرح سے کم ہے تو یہ انڈرامپلنگ ہوجائے گی۔

بنیادی طور پر نمونے لینے کے عمل کے لئے دو طرح کی تکنیک استعمال کی جاتی ہے۔ وہ ہیں 1. قدرتی نمونے اور 2. فلیٹ ٹاپ سیمپلنگ۔

کوانٹائزیشن

کوانٹائزیشن میں ، ایک ینالاگ نمونہ جس کے طول و عرض کے ساتھ ایک ڈیجیٹل نمونہ میں تبدیل کیا گیا جس میں طول و عرض کے خاص طور پر تعدد اقدار کا ایک مجموعہ لیا جاتا ہے۔ کوانٹائزیشن کو ینالاگ نمونوں کی ممکنہ اقدار کی حد کو کچھ مختلف سطحوں میں تقسیم کرکے اور ہر سطح کی سنٹر ویلیو کوانٹائزیشن وقفہ میں کسی بھی نمونے میں تفویض کرکے کیا جاتا ہے۔ کوانٹائزیشن قریب یکسانیت اقدار کے ساتھ مطابق نمونہ قدروں کے قریب ہے۔ لہذا تقریبا تمام مقدار کے نمونے تھوڑی مقدار میں اصل نمونے سے مختلف ہوں گے۔ اس رقم کو کوانٹائزیشن ایرر کہا جاتا ہے۔ اس کوانٹائزیشن غلطی کا نتیجہ یہ ہے کہ جب ہم بے ترتیب سگنل بجاتے ہیں تو ہم اس کی آواز سنیں گے۔ ینالاگ نمونوں کو بائنری نمبروں میں تبدیل کرنا جو 0 اور 1 ہیں۔

زیادہ تر معاملات میں ، ہم یکساں کوانٹائزر استعمال کریں گے۔ جب نمونہ کی اقدار محدود حد (Fmin، Fmax) میں ہوں تو یکساں کوانٹائزیشن کا اطلاق ہوتا ہے۔ کل ڈیٹا کی حد کو 2n سطحوں میں تقسیم کیا گیا ہے ، اسے ایل وقفے ہونے دیں۔ ان کی مساوی لمبائی ہوگی Q. Q کو عالمگیریت وقفہ یا کوانٹائزیشن مرحلہ سائز کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یکساں کوانٹائزیشن میں ، کوانٹائزیشن میں کوئی خرابی نہیں ہوگی۔

یکساں مقدار میں کوانٹائزڈ سگنل

جیسا کہ ہمیں معلوم ہے،
L = 2n ، پھر مرحلہ سائز Q = (Fmax - Fmin) / L

“میں ایک کیپسیٹر کیسے چیک کروں؟ ”

وقفہ i کو درمیانی قدر میں نقشہ لگایا جاتا ہے۔ ہم صرف مقدار کی قدر کی اشاریہ کی قیمت کو اسٹور یا بھیجیں گے۔

کوانٹائزڈ ویلیو کیوئ (ایف) = کی فہرست کی ایک اشاریہ قیمت [F - Fmin / Q]

کوانٹائزڈ ویلیو Q (F) = Qi (F) Q + Q / 2 + Fmin

لیکن یکساں کوانٹائزیشن میں کچھ مسائل پیدا ہوئے ہیں

یکساں طور پر تقسیم سگنل کے لئے صرف زیادہ سے زیادہ ہے۔
زیرو کے قریب اصلی آڈیو سگنل زیادہ مرتکز ہوتے ہیں۔
چھوٹی چھوٹی اقدار میں کوانٹائزیشن کی غلطیوں پر انسانی کان زیادہ حساس ہے۔

اس مسئلے کا حل غیر یکساں کوانٹائزیشن کا استعمال ہے۔ اس عمل میں ، کوانٹائزیشن وقفہ صفر کے قریب چھوٹا ہے۔

کوڈنگ

انکوڈر نے کوانٹیجڈ نمونوں کو انکوڈ کیا۔ ہر مقدار کا نمونہ ایک میں انکوڈ کیا جاتا ہے 8 بٹ کوڈ ورڈ انکوڈنگ کے عمل میں A-Law استعمال کرکے۔

بٹ 1 سب سے نمایاں سا (MSB) ہے ، یہ نمونے کی واضحیت کی نمائندگی کرتا ہے۔ '1' مثبت polarity کی نمائندگی کرتا ہے اور '0' منفی polarity کی نمائندگی کرتا ہے۔
بٹ 2،3 اور 4 نمونے کی قیمت کے مقام کی وضاحت کرے گی۔ یہ تینوں بٹس مل کر نچلی سطح کے منفی یا مثبت نمونوں کے ل a ایک خطوطی منحنی خطوط بناتے ہیں۔
بٹ 5،6،7 اور 8 کم سے کم اہم بٹس ہیں (LSB) یہ قطعات میں سے ایک طبقہ کی نمائندگی کرتا ہے۔ ہر طبقہ کو 16 کوانٹم لیول میں تقسیم کیا گیا ہے۔

پی سی ایم دو طرح کے ڈیفنسینٹل پلس کوڈ ماڈلن (DPCM) اور انکولی ڈفرینٹینشل پلس کوڈ ماڈلن (ADPCM) ہے۔

ڈی پی سی ایم میں صرف ایک نمونہ اور پچھلی قدر کے مابین ہی فرق انکوڈ ہوتا ہے۔ فرق کل نمونہ قیمت سے بہت چھوٹا ہوگا لہذا ہمیں عام پی سی ایم کی طرح ہی درستگی حاصل کرنے کے ل some کچھ بٹس کی ضرورت ہے۔ تاکہ مطلوبہ بٹ ریٹ میں بھی کمی آئے۔ مثال کے طور پر ، 5 بٹ کوڈ میں 1 بٹ قطعیت اور باقی 4 بٹس 16 کوانٹم لیول کے لئے ہے۔

ADPCM کوانجائز سطح کو ینالاگ سگنل کی خصوصیات کے مطابق ڈھال کر حاصل کیا جاتا ہے۔ ہم پچھلے نمونے کی اقدار کے ساتھ اقدار کا اندازہ لگاسکتے ہیں۔ غلطی کا تخمینہ DPCM کی طرح ہی کیا جاتا ہے۔ پیش گوئی شدہ قدر اور نمونہ کے مابین 32KBS ADPCM طریق کار میں ، ویلیو کو 4 بٹس سے کوڈ کیا جاتا ہے ، تاکہ ہمیں 15 کوانٹم لیول ملیں۔ اس طریقہ کار میں ڈیٹا کی شرح روایتی پی سی ایم کا نصف ہے۔

پلس کوڈ ڈیمودولیشن

پلس کوڈ ڈیمودولیشن بھی ایسا ہی کرے گا ماڈلن عمل الٹ میں. ڈیموڈولیشن ضابطہ بندی کے عمل سے شروع ہوتا ہے ، ٹرانسمیشن کے دوران پی سی ایم سگنل شور مداخلت سے متاثر ہوگا۔ لہذا ، اس سے پہلے کہ پی سی ایم سگنل پی سی ایم ڈیموڈولیٹر میں بھیجتا ہے ، ہمیں سگنل کو اصل سطح میں بازیافت کرنا ہوگا اس کے لئے ہم ایک موازنہ استعمال کررہے ہیں۔ پی سی ایم سگنل ایک سلسلہ پلس لہر سگنل ہے ، لیکن مسمار کرنے کے ل we ، ہمیں متوازی ہونے کے ل a ایک لہر کی ضرورت ہوتی ہے۔

متوازی کنورٹر سیریل کا استعمال کرکے سیریز پلس لہر سگنل متوازی ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل ہوجائے گی۔ اس کے بعد یہ سگنل این بٹس کوٹواچک کے ذریعے گزرے گا ، یہ ڈیجیٹل ٹو اینالاگ کنورٹر ہونا چاہئے۔ کوٹواچک ڈیجیٹل سگنل کی اصل کوانٹائزیشن اقدار کی بازیافت کرتا ہے۔ اس کوانٹائزیشن ویلیو میں اصل آڈیو سگنلز کے ساتھ بہت زیادہ اعلی تعدد ہارمونکس بھی شامل ہے۔ غیر ضروری اشاروں سے بچنے کے ل we ہم آخری حصے میں کم پاس فلٹر استعمال کرتے ہیں۔

پلس کوڈ ماڈلن کے فوائد

ینالاگ سگنل تیز رفتار ڈیجیٹل کے ذریعے منتقل کیا جا سکتا ہے مواصلاتی نظام .
کوڈنگ کے مناسب طریقوں کے استعمال سے خرابی پیدا ہونے کا امکان کم ہوجائے گا۔
پی سی ایم ٹیلکوم سسٹم ، ڈیجیٹل آڈیو ریکارڈنگ ، ڈیجیٹائزڈ ویڈیو اسپیشل ایفیکٹس ، ڈیجیٹل ویڈیو ، وائس میل میں استعمال ہوتا ہے۔
پی سی ایم ریڈیو کنٹرول یونٹوں میں ٹرانسمیٹر کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے اور ریموٹ کنٹرول کاروں ، کشتیاں ، طیاروں کے لئے وصول کنندہ بھی۔
عام اشاروں سے زیادہ مداخلت کے لئے پی سی ایم سگنل زیادہ مزاحم ہے۔

یہ سب کے بارے میں ہے پلس کوڈ میں ترمیم اور عدم استحکام . ہم سمجھتے ہیں کہ اس مضمون میں دی گئی معلومات آپ کو اس تصور کی بہتر تفہیم کے ل helpful مفید ہے۔ مزید برآں ، اس مضمون سے متعلق کوئ بھی سوالات یا نفاذ میں کوئی مدد بجلی اور الیکٹرانکس کے منصوبے ، آپ نیچے تبصرہ سیکشن میں تبصرہ کرکے ہم سے رابطہ کرسکتے ہیں۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال ہے ، پلس کوڈ ماڈلن کی درخواستیں کیا ہیں؟

تصویر کے کریڈٹ: