8. Шумы квантования в аналоговых каналах цифровых систем передачи

Задача 1. Чему равна защищенность сигнала от шумов квантования на выходе канала ТЧ системы с ИКМ с известным уровнем ограничения, если на его вход подан сигнал с заданным законом распределения мгновенных значений. Шкала квантования линейная симметричная, частота дискретизации 8 кГц, эффективная ширина полосы канала ТЧ равна 3,1 кГц, сопротивление 600 Ом

Номер варианта	Разрядность кода	Измерительный уровень порога ограничения, дБ	Уровень сигнала, дБм0	Вид сигнала
01	12	+3,0	–3,0	Экспоненциальный
02	11	0	–3,0	Гармонический
03	8	–2,0	–1,0	Гармонический
04	12	+3,0	–10,0	Гауссовский
05	9	–5,0	–15,0	Гауссовский

Задача 2. Как изменится защищенность гармонического сигнала от шумов квантования в системе передачи с ИКМ при линейной шкале квантования, если изменить уровень сигнала и разрядность кода. Уровень порога ограничения равен (+3,0 дБм0), а первоначальный уровень сигнала на входе канала равен (–4,0 дБм0).

Номер варианта	Изменение уровня сигнала, дБ	Изменение разрядности кода
01	–4,0	+1
02	+4,0	–1
03	+6,0	+2
04	–10,0	–1
05	–7,0	+2

Задача 3. Какая защищенность от шумов квантования может быть обеспечена на выходе канала ТЧ системы с ИКМ, имеющей сегментную симметричную шкалу квантования, если на вход канала подается сигнал с заданным законом распределения вероятностей мгновенных значений и уровнем, равным (–4,0 дБм0)? Уровень порога ограничения задан на входе четырехпроводной части канала в точке с относительным уровнем, равным (–13,0 дБо), сопротивление 600 Ом.

Номер варианта	Уровень порога ограничения, дБм	Количество сегментов	Разрядность кода	Вид сигнала
01	+3,0	13	8	Гармонический
02	–6,0	13	7	Гауссовский
03	0	7	10	Экспоненциальный
04	–12,0	7	8	Гармонический
05	–6,0	7	10	Экспоненциальный

Задача 4. Какая защищенность сигнала от шумов квантования может быть обеспечена на выходе канала звукового вещания системы с ИКМ при известной частоте дискретизации. На вход канала подан сигнал с заданным распределением вероятностей мгновенных значений, уровнем и шириной полосы спектра. Шкала квантования симметричная, уровень порога ограничения равен (+9 дБм0), сопротивление 600 Ом.

Номер варианта	Частота дискретизации, кГц	Ширина полосы спектра, кГц	Вид сигнала	Уровень сигнала, дБм0	Разрядность кода	Шкала квантования
01	32	15,0	Гармонический	–3,0	8	13‑сег- ментная
02	16	6,4	Экспоненциальный	+3,0	12	Линейная
03	24	10,0	Гауссовский	–3,0	8	13‑сег-ментная
04	32	15,0	Гармонический	–11,0	14	Линейная
05	32	15,0	Экспоненциальный	–1,0	10	7‑сег-ментная

Задача 5. Какова псофометрическая мощность шумов квантования на выходе одного канала ТЧ с эффективно-передаваемой полосой частот, равной 3,1 кГц цифровой системы передачи, в которой ИКМ‑преобразованию подвергается многоканальный групповой аналоговый сигнал? Мощность шумов необходимо рассчитать для часа наибольшей нагрузки в точке нулевого относительного уровня, полагая все каналы действующими, и мощность сигнала в каждом из них в среднем равной 32 мкВт0. Шкала квантования полагается линейной симметричной, задана разрядность кода, плотность распределения вероятностей мгновенных значений сигнала – гауссовская, сопротивление 150 Ом.

Номер варианта	Количество каналов в многоканальном сигнале	Частота дискретизации, МГЦ	Разрядность кода	Напряжение ограничения, В
01	600	5,0	8	7
02	900	8,0	7	7
03	1 200	10,0	7	10
04	1 200	12,0	9	10
05	300	2,7	9	5

Задача 6. На сколько изменится уровень шумов квантования в каналах цифровой системы с ИКМ, рассчитанной на передачу групповых многоканальных аналоговых сигналов и имеющей заданные потери помехозащищенности, если изменить разрядность кода в системе?

Номер варианта	Потери помехозащищенности, дБ	Изменение разрядности кода
01	3	+1
02	3	–1
03	2	+1
04	1	+2
05	5	–2

Задача 7. Каковы потери помехозащищенности канала звукового вещания в цифровой системе передачи с ИКМ в режиме молчания при заданных условиях, если известно напряжение шумов на выходе канала в точке нулевого относительного уровня. Шкала квантования симметричная, Напряжение ограничения равно 7 В.

Номер варианта	Частота дискретизации, кГц	Ширина полосы спектра, кГц	Напряжение шумов, мВ	Разрядность кода	Шкала квантования
01	32	15,0	0,6	14	Линейная
02	16	6,4	2,2	12	Линейная
03	16	6,4	2,0	8	13‑сег-ментная
04	32	10,0	0,8	10	13‑сег-ментная
05	32	15,0	1,0	9	13‑сег-ментная

Задача 8. Телефонные сигналы методом ИКМ представляются восьмибитовыми кодовыми комбинациями. Пусть каждый M дискретный отсчет передается меньшим числом битов. На сколько увеличится при этом уровень шумов?

Номер варианта	M	Количество битов в M кодовом слове	Потери помехозащищенности при равномерной передаче
01	4	7	3
02	2	7	4,5
03	8	7	2
04	8	6	4
05	8	7	0

Задача 9. Для шкалы квантования А=87,6/13 и заданной разрядности кода определить, во сколько раз наименьший шаг квантования отличается от наибольшего?

Номер варианта	Разрядность кода
01	6
02	7
03	8
04	9
05	10