Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей

Во всех цифровых системах передачи используется временное разделение каналов (ВРК). Для того чтобы объединить несколько аналоговых сигналов по методу ВРК, необходимо осуществить дискретизацию сигналов. Непосредственно объединяя дискретизированные сигналы, можно построить аналоговую систему передачи (АСП) с временным разделением каналов. 

Однако такая система, помимо недостатков, общих для всех АСП (неустранимого накапливания помех в тракте и т. д.), обладает дополнительным серьезным недостатком: воздействие линейных искажений (неизбежно присутствующих в любом линейном тракте) на групповой сигнал АСП с ВРК приводит к межсимвольной интерференции и к внятным переходным разговорам. 

Чтобы исключить указанные недостатки, в цифровых системах передачи дискретизированные первичные сигналы преобразуются в цифровую форму. Существуют различные методы такого преобразования, но простейшим и наиболее распространенным является импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Принцип импульсно-кодовой модуляции заключается в том, что каждый отсчет первичного сигнала преобразуется в двоичную m-разрядную кодовую комбинацию. Поскольку число возможных значений напряжения несчётно, в то время как общее количество m-разрядных двоичных чисел конечно и составляет M=2m, при ИКМ выполняются следующие операции: 

1. Вводится сетка из M разрешенных уровней; 
2. Все разрешенные уровни нумеруются m-разрядными двоичными числами; 
3. Каждый отсчет первичного сигнала округляется до ближайшего разрешенного уровня; 
4. Вместо самого отсчета передается номер соответствующего разрешенного уровня; 
5. На приеме по номеру разрешенного уровня формируется напряжение, соответствующее данному уровню. 

Процесс округления дискретных отсчетов сигнала до ближайшего разрешенного уровня называется квантованием сигнала. Набор разрешенных уровней образует шкалу квантования.