31. Кодирование. Числовые коды.

Каждое дискретное сообщение может быть описано комбинацией конечного числа символов, представляющих единый алфавит и составленных по определенному закону. В общем случае в процессе передачи задается язык и алфавит исходного сообщения. Оно может быть представлено на русском и и.т.д. Дискретный канал передачи инфо задается собственным языком и алфавитом. Язык канала определяется такими требованиями как помехоустойчивость, дальность, секретность, быстродействие. Алфавит канала характеризуется набором возможных физических составляющих (импульсами тока, частотой). Элементы кодовой комбинации отображаются различными физическими состояниями канала. Отдельные элементы кодовой комбинации могут существовать как одновременно (параллельный код) так и последовательно во времени (послед. код). Процесс преобразования дискретного сообщения из одного языка в другой называется кодированием, а закон или правило по которому осуществляется кодирование называется кодом. Полный набор символов, используемых для кодирования называется основой кода. Отдельные комбинации символов составленных по определенному закону и однозначно определяющих данное сообщение представляет собой кодовые комбинации. Число символов N кодовой комбинации называется ее длиной. Коды записанные буквами цифрами или другими символами не изменяют количества информации первоначального сообщения. Однако при кодировании может меняться энтропия сообщения. Из множества различных кодов можно выбрать такой в котором энтропия была бы максимальной. Такой код будет содержать наименьшее число символов для передачи, поэтому его называют оптимальным.

Числовые коды. Такие коды образуются по правилам образования систем счисления. Известно большое число систем счисления. Все современные системы счисления являются позиционными. Единичный код, Двоичный код, Код грея код шеннона- фено.

32. ЦАП.

В электронике цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.

Наиболее общие типы электронных ЦАП:

широтно-импульсный модулятор — простейший тип ЦАП. Стабильный источник тока или напряжения периодически включается на время, пропорциональное преобразуемому цифровому коду, далее полученная импульсная последовательность фильтруется аналоговым фильтром низких частот. Такой способ часто используется для управления скоростью электромоторов, а также становится популярным в Hi-Fi (класс аппаратуры) аудиотехнике;

ЦАП передискретизации (дельта-сигма ЦАП) основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования. На ЦАП малой разрядности поступает импульсный сигнал с модулированной плотностью импульсов (c постоянной длительностью импульса, но с изменяемой скважностью), создаваемый с использованием отрицательной обратной связи. ООС - фильтра высоких частот для шума квантования. Большинство ЦАП большой разрядности (более 16 бит) построены на этом принципе вследствие его высокой линейности и низкой стоимости. Быстродействие дельта-сигма ЦАП достигает сотни тысяч отсчетов в секунду, разрядность — до 24 бит. С увеличением частоты передискретизации смягчаются требования, предъявляемые к выходному фильтру низких частот и улучшается подавление шума квантования;

в звешивающий ЦАП, в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответсвует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом. Взвешивающий метод один из самых быстрых, но ему свойственна низкая точность из-за необходимости наличия набора множества различных прецизионных источников или резисторов. По этой причине взвешивающие ЦАП имеют разрядность не более восьми бит

ц епная R-2R схема является вариацией взвешивающего ЦАП. В R-2R ЦАП взвешенные значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями R и 2R. Это позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП, т.к. сравнительно просто изготовить набор прецизионных элементов с одинаковыми параметрами и при включении одного или всех ключей R не меняется. Недостатком метода является более низкая скорость вследствие паразитной емкости: