- •Лабораторная работа №1 исследование формирования дискретных сигналов
- •Основные теоретические сведения
- •1. Дискретизация непрерывных сигналов
- •2. Квантование дискретных сигналов
- •3.Кодирование квантованых сигналов
- •4.Параметры ацп используемые в системах цифрового телевидения и радиовещания
- •Описание лабораторного макета
- •Л run reset абораторное задание
- •1.Исследование временного и частотного представления дискретных сигналов.
- •3.Исследование процесса квантования дискретных сигналов.
- •Приложение индивидуальные варианты лабораторного задания
4.Параметры ацп используемые в системах цифрового телевидения и радиовещания
Аналого-цифровое преобразование является частью кодирования источника сигнала. При первичном кодировании звукового сигнала с полосой частот Гц, если не требуется высокое качество воспроизводимого звукового сигнала, используется частота дискретизации равная 44.1 кГц, что составляет 2.205 . В цифровом радиовещании высокого качества используют частоту дискретизации равную 48 кГц, что составляет 2.4 . Стандартные разрядности кодов выбираются от 16 до 24 бит/отсчёт. Скорость цифрового потока аудиосигнала определяется разрядностью кода , частотой дискретизации и количеством звуковых каналов :
К примеру скорость передачи звукового сигнала формата 5.1 (Dolby Digital) с частотой дискретизации 48 кГц и разрядностью кода 16 бит/отсчёт равна:
В соответствии с требованиями Рекомендации ITU-R BT 601, определяющей единый международный стандарт цифрового кодирования телевизионного сигнала для студийной аппаратуры частота дискретизации сигнала яркости составляет 13.5 МГц (что более чем в 2 раза превышает полосу частот видеосигнала равную 6 МГц) для обоих стандартов развёртки 25 Гц, 625 строк и 30 Гц, 525 строк. Каждый цветоразностный сигнал дискретизируется с вдвое меньшей частотой равной 6.75 МГц. Данный стандарт цифрового кодирования телевизионных сигналов обозначается 4:2:2. Это означает, что частота дискретизации цветоразностных сигналов в два раза меньше, чем частота дискретизации сигнала яркости, определённая на основании теоремы Котельникова, причём в каждой строке присутствуют оба цветоразностных сигнала. В соответствии с Рекомендацией 601 для всех сигналов число разрядов , что даёт 256 уровней квантования. При этом уровню чёрного сигнала яркости соответствует 16-й уровень, а номинальному уровню белого- 235-й уровень квантования.
Описание лабораторного макета
Структурная схема макета соответствует приведенной на рисунке 8 и содержит структурные элементы, приведенные ниже. Для каждого элемента указаны параметры, которые необходимо конфигурировать для выполнения пунктов лабораторного задания.
Источник сигнала (сигнал является суммой трёх гармонических колебаний):
-частота первой гармоники, Гц;
-частота второй гармоники, Гц;
-частота третьей гармоники, Гц;
Генератор импульсов
-частота следования импульсов.
Квантователь
-число уровней квантования.
Фильтр нижних частот
-порядок фильтра;
-частота среза фильтра.
Спадающие меню «Осциллограф» и « Анализатор спектра» позволяют выбирать и просматривать осциллограммы и спектры сигналов в различных точках схемы, указанных в соответствующих списках данных меню.
Источник сигнала
Квантователь
Фильтр нижних частот
Анализатор спектра
Генератор импульсов
Ошибка квантования
Рисунок 8-Струтктурная схема лабораторного макета
Л run reset абораторное задание
1.Исследование временного и частотного представления дискретных сигналов.
В соответствии с индивидуальным вариантом лабораторного задания ,приведенного в Таблице 1, исследовать временное и частотное представление дискретного сигнала при двух значениях частоты дискретизации и . Полученные в результате временные и спектральные характеристики непрерывного и дискретного сигналов занести в протокол.
2.Исследование требований предъявляемых к характеристикам восстанавливающего фильтра нижних частот.
Для каждой из трёх частот дискретизации равных , , определить минимальный порядок фильтра нижних частот необходимый для полного восстановления непрерывного сигнала из дискретного. Амплитудно-частотные характеристики выбранных фильтров с указанием частот среза и задержки занести в протокол.