Dividendo un intervallo di campionamento in sotto-intervalli uguali, si possono trasmettere i campioni di segnali diversi tra loro, uno di seguito all'altro, fornendo ai destinatari la sensazione che il canale di trasmissione sia dedicato solo a ciascuno di essi.

In effetti si trasferiscono più segnali, ciascuno campionato, quantizzato e codificato indipendentemente, secondo lo schema logico di traslazione nel tempo

| 1°s1°c – 2°s°1°c – 3°s1°c - … - (n-1)°s1°c - n°s1°c | 1°s2°c – 2°s°2°c – 3°s2°c - … - (n-1)°s2°c - n°s2°c | 1°s3°c – 2°s°3°c – 3°s3°c - … - (n-1)°s3°c - n°s3°c | 1°s(n-1)°c – 2°s°(n-1)°c – 3°s(n-1)°c - … - (n-1)°s(n-1)°c - n°s(n-1)°c | 1°s(n)°c – 2°s°(n)°c – 3°s(n)°c - … - (n-1)°s(n)°c – n°s(n)°c | ;

|_____||_____||_____| .…. |_____||_____||_____||_____||_____| .…. |_____||_____| ...
  1s1c     2s1c    3s1c       (n-1)s1c  ns1c     1s2c     2s2c    3s2c       (n-1)s2c  ns2c
|________________________________||________________________________| ...
                                  Δtc                                                        Δtc

 

Il sistema così definito, sfruttando la tecnica di modulazione PCM, viene denominato Sistema TDM-PCM.

L'intervallo tra due campioni adiacenti viene definito IT

IT= Δtc/nch;

dove  nch è il numero dei canali trasmessi.

Conoscendo, o avendo ricavato, il numero di bit di rappresentazione di un singolo campione, si può stabilire la durata del singolo bit o tempo di bit

Tb=IT/nch .

In definitiva, si distinguono un intervallo di trama coincidente con Δtc, uno di canale IT e uno di bit Tb.

In base a questa suddivisione si stabiliscono:

una frequenza di cifra, che indica il numero di bit associati all'intervallo di campionamento

Fc=nbitfc;

infatti, detto T=Δtc/nbit=1/2nbitBs l'intervallo tra due impulsi adiacenti

Fc=1/T= nbitfc

che rappresenta anche la larghezza di banda teorica del singolo segnale PCM

BPCM=nbitBs;

il valore pratico è

BPCM=(3/2)nbitBs;

e

una frequenza di trama, che tiene conto del numero di canali trasmessi nel sistema TDM-PCM

Ft=nchFc=nchnbitfc;

Fc e Ft si misurano in bps (bit per secondo) o multipli (kbps, Mbps).

In un canale di trasmissione, privo di rumore, si possono riconoscere sequenze di impulsi trasmessi con velocità Vm uguale al doppio della banda del canale (Criterio di Nyquist)

Vm=2Bs;

infatti, l'intervallo minimo tra due impulsi consecutivi per evitare interferenza intersimbolica è

T=1/2B.

Per una sequenza multilivello, essendo nbit=log2L, si ottiene una velocità di trasmissione pari a

Vt=Vmlog2L

Per una sequenza a due livelli (segnali digitali) si ottiene

Vt=Vm;

In presenza di rumore bianco, il numero massimo di livelli di quantizzazione dipende dal rapporto segnale/rumore

Lmax=(1+S/N)1/2.

Si definisce capacità di canale la massima quantità di informazione possibile trasmessa nell'unità di tempo, con prefissato tasso di errore.

Per un canale non rumoroso

C=Vtmax=2Blog2L;

per canale rumoroso (Relazione di Shannon)

C=2Blog2(1+S/N)1/2=Blog2(1+S/N).

Rapporto segnale/rumore

E' il rapporto tra la potenza del segnale e quella del rumore

Sq=Veff2/Z, Nq=Eqeff2/Z;

Sq/Nq=Veff2/Eqeff2;

in Decibel

(Sq/Nq)dB=10log10(Sq/Nq)

tenendo conto che

Veff=Vmax/(2)1/2, Eqeff=Eqmax/(2)1/2

dove Vmax può essere calcolato anche in funzione di ΔV e di nbit, considerando Vmin=0

(Vmax-Vmin)=LΔV=2nΔV.