Задание 8 Передача данных на основе импульсно-кодовой модуляции
Цель - изучение и практическое освоение принципов импульсно-кодовой модуляции.
Постановка задачи
Непрерывное сообщение X(t) подвергается импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Автокорреляционная функция сообщения имеет вид
где
-
диапазон
амплитудных значений сигнала.
Шаг
временной дискретизации сигнала
равен tд.
Дискретные во времени отсчеты сигнала
кодируются n
- разрядным
двоичным кодом.
Требуется
исследовать качество передачи
сообщения X(t)
при помощи ИКМ.
Подготовка к выполнению практического задания
Ознакомиться с лекционным материалом по данной тематике, изучить содержание раздела 4 данного пособия, а также соответствующие разделы в литературных источниках [2,3,4].
Порядок выполнения задания
1.Используя заданные значения Q, m, , tд, определить минимальную разрядность n, при которой приведенная погрешность
J = 100 икм /D
(икм – средне - квадратичное отклонение результирующей погрешности ИКМ ) не превышает допустимого значения Jдоп, т.е. JJдоп. Для этого необходимо:
рассчитать икм;
определить погрешность дискретизации д;
определить погрешность квантования кв;
рассчитать шаг квантования;
рассчитать число уровней квантования;
найти разрядность n.
2.При заданных значениях Q, m и получить семейство зависимостей n = n (tд) для различных значений Jдоп.
3.Используя теорему Котельникова, определить минимальный объем памяти V, требуемый для регистрации аналогового сигнала, в зависимости от его длительности T (сек), эффективной полосы частот F (Гц) и числа разрядов n в двоичном представлении отсчетов сигнала.
Варианты исходных данных
Таблица 4
Параметры сигнала, шаг дискретизации, допустимое значение погрешности, длительность аналогового сигнала, эффективная полоса частот и число двоичных разрядов
|
Вар-нт |
Q, в |
m, 1/c |
, 1/c |
tд, c |
Jдоп,% |
T, c |
F, кГц |
n |
|
1 |
1 |
0,15 |
0,1 |
0,1 |
3 |
10 |
5 |
10 |
|
2 |
2 |
0,25 |
0,2 |
0,2 |
6 |
20 |
4 |
9 |
|
3 |
3 |
0,35 |
0,3 |
0,1 |
5 |
30 |
3 |
8 |
|
4 |
4 |
0,45 |
0,4 |
0,2 |
8 |
40 |
2 |
7 |
|
5 |
5 |
0,55 |
0,5 |
0,1 |
6 |
50 |
1 |
6 |
|
6 |
6 |
0,1 |
0,15 |
0,1 |
4 |
10 |
2 |
12 |
|
7 |
7 |
0,2 |
0,25 |
0,2 |
5 |
20 |
3 |
11 |
|
8 |
8 |
0,3 |
0,35 |
0,1 |
6 |
30 |
4 |
10 |
|
9 |
9 |
0,4 |
0,45 |
0,2 |
7 |
40 |
5 |
9 |
|
10 |
10 |
0,5 |
0,55 |
0,1 |
6 |
50 |
9 |
8 |
|
11 |
1 |
0,5 |
0,5 |
0,1 |
6 |
10 |
7 |
6 |
|
12 |
2 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
9 |
20 |
8 |
5 |
|
13 |
3 |
0,65 |
0,3 |
0,1 |
6 |
30 |
6 |
4 |
|
14 |
4 |
0,7 |
0,2 |
0,2 |
9 |
40 |
5 |
3 |
|
15 |
5 |
0,75 |
0,1 |
0,1 |
7 |
50 |
4 |
2 |
|
16 |
6 |
0,5 |
0,5 |
0,1 |
6 |
10 |
3 |
8 |
|
17 |
7 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
7 |
20 |
5 |
7 |
|
18 |
8 |
0,3 |
0,65 |
0,1 |
5 |
30 |
4 |
5 |
|
19 |
9 |
0,2 |
0,7 |
0,2 |
7 |
40 |
3 |
3 |
|
20 |
10 |
0,1 |
0,75 |
0,1 |
3 |
50 |
2 |
6 |
Состав отчета по заданию 8
Постановка задачи.
Расчет минимальной разрядности n при заданных ограничениях на результирующую погрешность ИКМ.
Семейство зависимостей n = n (tд).
Расчет минимального объема памяти V.
Выводы по работе.