Эксперимент

Часть 1. Сборка схемы кодирования и декодирования икм

1. Установите регулятор Mode модуля PCM Encoder в положение PCM. Соберите схему, показанную на рисунке 10.2.

Рисунок 10.2

Блок-схема представлена на рисунке 10.3. Сигнал 2kHz SINE используется в качестве сообщения. ИКМ кодер преобразует сообщение в цифровой сигнал; при этом неизбежно появляются ошибки квантования. Декодер ИКМ преобразует цифровой сигнал в отсчеты, содержащие шум квантования и ложные низкочастотные составляющие (aliases).

Рисунок 10.3

2. Запустите осциллограф NI ELVIS II Oscilloscope VI и настройте:

• Trigger Type Edge

• Trigger Source CH 0

3. Активируйте оба канала осциллографа и рассмотрите исходное сообщение и сигнал на выходе ИКМ декодера.

Часть 2. Измерение отношения сигнал / шум + искажения на выходе декодера

1. Определите среднеквадратичное напряжение сигнала на выходе декодера (значение RMS). Занесите результат в таблицу 1.

Теперь необходимо измерить уровень шума, что включает в себя подавление полезного сигнала на выходе декодера.

2. Установите регуляторы G и g модуля Adder в среднее положение; регулятор Phase Change модуля Phase Shifter в положение 0°, а Phase Adjust – в среднее положение.

3. Измените схему в соответствии с рисунком 10.4.

Рисунок 10.4

Изменения представлены блок-схемой на рисунке 10.5. Исходное сообщение подается на модуль регулировки сдвига фазы, а затем суммируется с сигналом с выхода декодера. При этом сообщение сдвигается по фазе так, что на выходе сумматора остается только шум.

Рисунок 10.5

Вся схема может быть представлена в виде блок-схемы на рисунке 10.6.

Рисунок 10.6

4. Отсоедините провод от входа В сумматора. Регулируя ручку G, установите выходное значение максимально близким к 4В. Присоедините провод обратно.

5. Отсоедините провод от входа А сумматора. Регулируя ручку g, установите выходное значение максимально близким к 4В. Присоедините провод обратно.

Как только вы это выполните, амплитуды сигналов станут одинаковыми.

6. Изменяйте положение Phase Adjust модуля Phase Shifter влево и вправо.

Сейчас вы регулируете фазовое отношение между исходным сообщением и его копией на выходе декодера. Когда оно достигнет 180°, сообщения взаимоподавят друг друга и на выходе сумматора останется только шум.

7. Установите регулятор Phase Adjust в положение, когда выходной сигнал имеет наименьшее значение.

Чтобы измерение уровня шума было как можно более точным, необходимо подавить как можно большую часть полезного сигнала, настолько, насколько позволит сделать это схема.

Установите уровень Channel 1 Scale осциллографа равным 500mV/div.

Немного измените положение регулятора G модуля Adder и попытайтесь ещё более уменьшить уровень сигнала на выходе.

Немного измените положение регулятора Phase Adjust модуля Phase Shifter и попытайтесь уменьшить уровень выходного сигнала.

Повторите эти операции ещё раз и попытайтесь ещё более уменьшить уровень сигнала на выходе сумматора.

8. Теперь, когда вы максимально подавили уровень полезного сигнала, на выходе сумматора присутствует только шум. Занесите среднеквадратичное значение шума в таблицу 1.

9. Теперь, когда получены необходимые данные, выполните расчет отношения SNDR по формуле:

SNDR = (C+Ш)/Ш

Результат занесите в таблицу 10.1. Затем преобразуйте SNDR в дБ и тоже занесите в таблицу 10.1.

Таблица 10.1

Уровень сигнала на выходе декодера
Уровень шума на выходе декодера
Отношение сигнал/шум+искажения
Отношение сигнал/шум+искажения, дБ