И́мпульсно-ко́довая модуля́ция (ИКМ,англ. pulse code modulation,PCM) используется дляоцифровкианалоговых сигналов. Практически все виды аналоговыхданных (видео, аудио (голос,музыка),телеметрия) допускают применение ИКМ.

При импульсно-кодовой модуляции аналоговый передаваемый сигнал преобразуется в цифровую форму посредством трёх операций: дискретизации по времени, квантования по амплитуде и кодирования^[1].

Для преобразования аналогового сигнала в цифровой используетсяаналого-цифровой преобразователь (АЦП). АЦП через равные промежутки времени измеряет амплитуду аналогового сигнала — получает мгновенные значения или отсчёты сигнала, затем преобразует отсчёты в двоичные слова^[2].

Мгновенное измеренное значение (отcчёт) аналогового сигналаквантуется по уровням (округляется от ближайшего целого). Число уровней квантования обычно равно или кратно целой степени числа 2, например,2³ = 8,2⁴ = 16,2⁵ = 32 и т. д. Номер уровня кодируется двоичными словами длиной 3, 4, 5 и т. д.бит^[2].

Затем выходные слова АЦП в параллельном коде подвергаются кодированию при помощи передачи нарегистр сдвига,тактируемый вспомогательнымгенератором сдвига. На выходе регистра сдвига формируются пачки кодированных импульсов в последовательном коде. Затем пачки импульсов передаются в канал связи^[2].

(Пачка импульсов - периодически повторяющиеся импульсы в течение фиксированного интервала времени. Источник: ГОСТ 29156-91: Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Технические требования и методы испытаний).

Частота отсчётов сигнала (или скорость оцифровки,частота дискретизации) для исключения потерь информации в соответствии стеоремой Котельникова должна быть не меньше удвоенной максимальнойчастоты вспектре аналогового сигнала.

Существуют специализированныеинтегральные микросхемы, предназначенные для ИКМ, совмещающие АЦП, регистр сдвига,тактовые генераторы и другие устройства.

На приёмном конце канала связи установлендемодулятор. В демодуляторе пачки импульсов подаются напоследовательный вход^{[прояснить]} регистра сдвига. После вдвигания всех битов пачки импульсов в регистр сдвига слово из регистра сдвига в параллельном коде записывается во входной регистрцифро-аналогового преобразователя (ЦАП). ЦАП преобразует кодированные отсчёты переданного аналогового сигнала снова в аналоговый вид. На выходе ЦАП образуется ступенчатый аналоговый сигнал. Сглаживание ступенек производитсяфильтром нижних частот (ФНЧ), на выходе которого образуется переданный аналоговый сигнал.Частота среза ФНЧ выбирается меньшей или равной удвоенной частоте отсчётов.

Для кодирования отсчётов в ИКМ применяются самые разнообразныедвоичные коды, например:

• обычное представление чисел вдвоичной системе счисления, причём последовательная передача битов двоичного числа может осуществляться как младшими битами вперёд, так и старшими битами вперёд;
• разнообразные коды собнаружением и устранением ошибок в канале передачи, например,код Хэмминга,код Рида — Соломона и др. Простейший из них — избыточный код с передачейбита чётности;
• коды, устраняющие постоянную составляющую в кодированном импульсном двухуровневом сигнале, например, самосинхронизирующийсяманчестерский код.

• Дифференциальная (илидельта)импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ,DPCM) — ИКМ в сочетании сдельта-кодированием, при котором сигнал кодируется в виде разности между текущим и предыдущим измеренными значениями. Для звуковых данных такой метод модуляции уменьшает требуемое количество бит на отсчёт примерно на 25%.
  • Адаптивная ДИКМ (АДИКМ,ADPCM) — разновидность ДИКМ с переменным шагом квантования. Изменение шага позволяет уменьшить требования к полосе пропускания при заданномсоотношении сигнала и шума.
• LPCM (Linear pulse code modulation, линейная импульсно-кодовая модуляция)

• Вцифровой иIP-телефонии ИКМ применяется для преобразования голосового аудиосигнала в цифровой поток, передаваемый со скоростью 64 кбит/с (основной цифровой канал).
• ИКМ применяется для преобразования аналогового аудиосигнала в цифровой с целью сохранения сигнала на цифровых устройствах и носителях (цифровая звукозапись). Список некоторых распространённыхформатов файлов, используемых для хранения аудио (музыки, голоса и т. п.):WAV,MP3,WMA,OGG,FLAC,APE.
• ИКМ использовалась ранее в протоколах модемной связиITU V.90 (только входящий к клиенту сигнал) иV.92 (входящий и исходящий сигнал) для обеспечения максимальной скорости соединения в 56 Кбит/с.

• Дельта-кодирование
• Адаптивная модуляция

• Панфилов И.П., Дырда В.Е. Теория электрической связи. —М.: Радио и связь, 1991. — 344 с. —ISBN 5-256-00869-2.

Для улучшения этой статьижелательно: Найти и оформить в видесносок ссылки на независимыеавторитетные источники,подтверждающие написанное. Проставитьсноски, внести более точные указания на источники. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.

• Модуляция
• Телефония
• Импульсная техника
• Акустика

• Википедия:Статьи, требующие внесения ясности
• Википедия:Статьи с шаблонами недостатков по алфавиту
• Статьи со ссылками на Викисклад
• Статьи со ссылками на портал
• Википедия:Статьи без ссылок на источники
• Википедия:Статьи без источников (не распределённые по типам)
• Википедия:Статьи без сносок
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN