La Quantification PCM

Study Notes

Le théorème de Shannon montre que la fréquence d'échantillonnage doit être supérieure à deux fois la fréquence maximale du signal pour le reconstruire correctement.

La fréquence d'échantillonnage pour la trame MIC est de 8000 Hz.
L'échantillonnage d'un signal BF consiste en une modulation d'un peigne d'impulsions par le signal BF.
Le résultat est une modulation d'amplitude de l'impulsion par le signal BF, appelée PAM (Pulse Amplitude Modulation).

La quantification consiste à faire correspondre à chaque amplitude d'échantillon la plus proche d'une suite discrète et finie d'amplitudes "étalons" appelées "niveaux".
Chaque niveau de l'échelle de quantification est caractérisé par un numéro binaire.
Pour le MIC, les échantillons sont codés par des mots de 8 bits, ce qui donne 256 plages, soit 256 mots de 8 bits.

Il y a 128 plages de niveaux positifs et 128 plages de niveaux négatifs.
À chaque échantillon situé dans une plage, est associé un mot binaire correspondant au numéro de la plage.
L'erreur de quantification (différence entre le niveau réel de l'échantillon et le milieu de la plage correspondante) est d'autant plus faible que le nombre de plages est grand.

Le système qui réalise cette fonction est appelé MIC E1 (Modulateur d'impulsions codées).
C'est le premier niveau de la hiérarchie de multiplexage.
Dans ce système, 30 voies sont multiplexées temporellement dans une "fenêtre" de 125 μs.

La trame MIC est conçue pour transmettre simultanément 30 voies téléphoniques, en utilisant les temps libres entre deux échantillonnages successifs d'une voie pour intercaler les échantillons des autres voies.
Chaque voie est échantillonnée à une fréquence de 8 kHz, soit toutes les 125 microsecondes.
Chaque échantillon est codé par un mot de 8 bits, ce qui donne un débit de 64 kbps.
La trame contient 32 intervalles de temps (IT) de 8 bits chacun, pour une durée de 125 microsecondes.

Une Multi-trame est composée de 16 trames.
L'IT 16 de signalisation ne comprend que 8 bits pour transmettre la signalisation de 30 voies.
On admet pour la signalisation un rythme plus lent que pour les données.
L'ensemble de la signalisation pour les 30 voies s'effectue sur 16 trames, soit 2 millisecondes.

La répartition se fait de la manière suivante :
- L'IT 16 de la trame "0" est le mot de Verrouillage de Multi-Trame (VMT) indispensable pour la synchronisation des signalisations à la réception.
- 2 à 4 bits par IT 16 pour les trames "1 à 15".
L'IT 0 possède 2 configurations particulières suivant que la trame est paire ou impaire.