Este documento describe varios métodos de codificación digital de señales de audio como PCM, modulación delta, modulación delta-sigma, PCM diferencial y síntesis de voz LPC. Explica cómo el ruido aleatorio en PCM puede causar errores de decodificación y cómo la modulación delta y PCM diferencial usan predicción para reducir la tasa de señalización. También compara el rendimiento de PCM frente a la modulación analógica y cómo la modulación delta-sigma puede reducir los errores acumulados.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA
NÚCLEO CARABOBO – EXTENSIÓN GUACARA
Integrantes:
Tarazona Jorge CI.18.501.158
Sarmiento Karla CI.17.679.149
Sección: G-003-N
Ing. de Telecomunicaciones
Guacara, Mayo del 2009

2. PCM con ruido:
Los efectos del ruido aleatorio en la transmisión PCM. El que conduce a errores
digitales producen decodificación ruido.
Ruido de decodificación.
Ruido aleatorio añadido a la señal PCM en el receptor provoca errores de la
regeneración que aparecen como dígitos erróneos en las palabras código. El
decodificador saca entonces una diferente cuántica de alto nivel que el previsto para una
muestra particular. Por lo tanto
El análisis de decodificar el ruido no es demasiado difícil, si restringimos nuestra
atención a PCM binario con cuantización uniforme y una probabilidad de error de bit
relativamente pequeño . El número de errores de bit en una palabra en clave v dígitos
es una variable aleatoria rige por la distribución binomial. Sin embargo, cuando
, la probabilidad de un error en un dado palabra es aproximadamente igual a
, y la probabilidad de que dos o más errores se lo suficientemente pequeño como
para que lo olvidemos ese evento. Por supuesto, el efecto de un mismo error depende de
donde cae en la palabra, porque las posiciones poco diferentes tienen diferentes
interpretaciones de decodificación.
Considere la posibilidad de un "natural" palabra de código binario de la forma
en la que el poco rnth distingue entre niveles cuánticos espaciadas por

3. veces la altura del paso . (El código signo magnitud ilustra en la figura de
vuelta
(A) Los códigos binarios PCM para q = 8, (b) directa conversión ADC circuito para
signo / Código rnagnitudes; (c) ponderado resistencia del circuito decodificador.
Sigue este patrón de los bits de módulo, pero el bit de signo tiene un variable.
nivel de lo que significa que hace que el análisis más complicado.) Un error en el bit
rnth luego cambia el nivel decodificados por la , y el promedio de
más de las posiciones poco v es igual a la cuadrática media de decodificación de
error para una ubicación aleatoria de bits erróneos. Por lo tanto,

4. Donde hemos utilizado la fórmula de suma de una progresión geométrica y sustituida
. La potencia de ruido de decodificación por lo tanto .
Umbral de Error.
El error PCM nivel de umbral se define generalmente en el punto donde el ruido
de decodificación reduce en 1 dB. Esta definición no se presta a análisis
investigaciones. Como una alternativa más conveniente, vamos a decir que los errores
de decodificación tienen un efecto despreciable si Entonces se obtiene la
condición correspondiente a (SIN), para la señalización polares M-aria mediante la
ecuación. (20) Secta. 11,2, a saber
PCM versus modulación analógica.
El efecto de umbral PCM nos recuerda los métodos de modulación analógica
como FM y PPM que tienen la propiedad de reducción de ruido de banda ancha por
encima de su umbral de los niveles. A medida que nuestro punto inicial de
comparación, vamos a demostrar que también proporciona PCM Reducción de ruido de
banda ancha cuando se opera por encima del umbral así Para Con
este fin, vamos a suponer que la frecuencia de muestreo está cerca de la tasa de
Nyquisty Luego q donde es la relación entre
ancho de banda. Por lo tanto,

5. Que muestra la reducción del ruido como un intercambio exponencial de ancho de
banda para signo alto-ruido. Por supuesto que el ruido se reduce el ruido de
cuantificación, pero al azar el ruido no tiene efecto en PCM por encima del umbral. El
factor exponencial de la ecuación. (7) es mucho más dramático que el de la modulación
analógica de banda ancha, donde (SIN), aumenta proporcionalmente a b o b2.
Rendimiento comparación de PCM y la modulación analógica.
Ventaja que se gana en el precio del hardware más complicado y costoso. el
hecho, PCM se consideró totalmente impráctico antes del desarrollo de la digital de alta
velocidad la electrónica a finales de 1950-dos décadas después de la invención de la
PCM.
Modulación Delta (DM) y codificación predictiva:
Modulación Delta (DM) emplea para simplificar la predicción de hardware en
un cambio de aumento en la tasa de señalización en comparación con el PCM.
Diferencial por impulsos codificados modulación (DPCM) reduce la tasa de
señalización, sino que implica un hardware más elaborado.
Modulación delta.
Deje un mensaje de forma de onda analógica x (t) paso bajo de filtrado y
muestra todos los T, segundo.Vamos a encontrar conveniente aquí para utilizar la

6. notación de tiempo discreto, con el número entero k variables independientes que
representan a la toma de muestras instante . De esta manera escribir x (k)
como una abreviatura de y así sucesivamente.
Cuando la frecuencia de muestreo es mayor que la tasa de Nyquist, esperamos
que x (k) o menos igual al valor de ejemplo anterior x (k - 1). Por lo tanto, dada la
cuantizada muestra el valor x, (k - I), una suposición razonable para el valor siguiente
sería
¿Dónde?, (k) denota nuestra predicción de x, (k). Una línea de retardo con T lapso de
tiempo, sirve como el circuito de la predicción. La diferencia entre el valor real y
predicho puede expresarse como en el que es el
error de predicción.
Acumulador de modulación delta
DM transmisor
Modulación delta-sigma.
El esquema anterior de MS toma la derivada de la entrada. En los casos en que
los datos hacen ruido, el ruido puede causar errores acumulados en la señal demodulada.
Hay mayor dificultad si la señal tiene un componente significativo de corriente

7. continua. Una alternativa a La DM es una modulación Delta-Sigma modulador (DSM),
también llamada sigma-delta. Consideramos en primer lugar una versión equivalente del
modulador delta convencional es transmitir/recibir sistema como se muestra en la
figura.
Ahora vamos a agregar un integrador (acumulador) a la entrada que tiene el
efecto a las frecuencias bajas. Esto también se puede integrar la señal en el camino de
realimentación y eliminar así la retroalimentación integrador. Para compensar el
integrador adicional, a continuación, agregue un elemento diferenciador en el receptor.
Sin embargo, ya que el receptor DM ya cuenta con un integrador, que es el inverso de
un elemento diferenciador, podemos eliminar estas dos en el receptor y por lo tanto
simplificar su diseño, que nos da el sistema representado en la figura.
Modulación delta -adaptativa.
Consiste en hardware adicional diseñado para proporcionar tamaño de paso
variable, lo cual reduce la pendiente de sobrecarga de efectos sin aumentar el ruido
granular. Un nuevo examen de la figura.

8. Revela que la sobrecarga de la pendiente aparece secuencia de impulsos que
tienen la misma polaridad, mientras que la polaridad tiende a alternar cuando x (t)
rastrea a x (t). Esta información de la secuencia se puede utilizar para adaptar el tamaño
de paso de acuerdo con las características de la señal.
PCM diferencial.
Modulación diferencial por impulsos codificados (DPCM) se combina con la
predicción de varios niveles cuantificación y codificación. El transmisor se esquematiza
en la figura.
q tiene un nivel cuantizador con - niveles cuánticos . El
error cuantizar se aplica a la cuantización para producir el error de
predicción que luego se codifica como una palabra binaria con v = Log, q bits, al
igual que PCM binario. Por lo tanto requiere la transmisión DPCM Sin embargo,
Sin embargo, dado los cambios tanto como t (q - l) de muestra a muestra, ella
pendiente se convierte en condición de rasteo.

9. Sintetizadores de voz LPC.
Codificación profética linear (LPC) es un novedoso enfoque de la representación
digital de señales analógicas. El método utiliza un filtro transversal (o su equivalente
digital de circuito) además de algunos componentes auxiliares para sintetizar la forma
de onda en cuestión. Los parámetros del sintetizador de forma de onda luego son
codificados para su transmisión, en lugar de la señal real. Resultados importantes de la
eficiencia si el sintetizador reproduce con precisión el proceso analógico. Dado que ya
existe un amplio conocimiento sobre el discurso procesos, LPC es especialmente
adecuado para la síntesis de voz y de transmisión.
Diagramas de un sintetizador de voz que consta de dos generadores de entrada,
un amplificador de ganancia variable, y un filtro transversal en un circuito de
retroalimentación. El amplificador de ganancia y el filtro del grifo ganancias se ajustan
al modelo de las propiedades acústicas del tracto vocal. Discurso de agenda no
expresada (como silbido) se produce mediante la conexión del generador de ruido
blanco. Al hablar se produce mediante la conexión del tren de impulsos grupo
electrógeno con una frecuencia tono adecuado. Si el filtro tiene cerca de 10 aumentos
toque y todos los valores de los parámetros se actualizan cada 10 a 25 ms, la voz
sintetizada es bastante inteligible, aunque suene más bien artificial, como un robot.
Algunos juguetes y sistemas de mensajes grabados generarlos sonidos del habla por el
método de síntesis, sobre la base del parámetro de los valores almacenados en una
memoria digital. Los sistemas que generan el habla de esta manera se llaman vocoders.
Una alternativa a vocoders son codificadores de forma de onda en un algoritmo dado
como PCM se emplea para reproducir una señal de discurso.