Глава 4 экспериментальное исследование смоделированного преобразователя на пк
В соответствии с представленным материалом проведем экспериментальные исследования смоделированного преобразователя на ПК.
Рассмотрим сигналы, прошедшие цифровое преобразование для разных параметров цифрового кодирования – частота дискретизации, число уровней квантования.
И оценим качество полученного сигнала в приемном устройстве (по осциллограмме и изображению).
Осциллограммы исследования аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования сигнала приведены на рисунках 4.1 - 4.12.
Рис. 4.1.Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2), число уровней квантования – 256;
3) ФНЧ не подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.2. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 32;
3) ФНЧ не подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.3. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 8;
3) ФНЧ не подключен;
4) длительность прямого хода 91%
Рис. 4.4. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 4;
3) ФНЧ не подключен;
4) длительность прямого хода 91%
Рис. 4.5.Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 256;
3) ФНЧ не подключен;
4) длительность прямого хода 75%.
Рис. 4.6. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 16;
3) ФНЧ не подключен;
4) длительность прямого хода 75%.
Рис. 4.7. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования - 256;
3) ФНЧ подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.8. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2), число уровней квантования – 32;
3) ФНЧ подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.9. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 16;
3) ФНЧ подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.10. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 8;
3) ФНЧ подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.11. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 4;
3) ФНЧ подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Рис. 4.12. Осциллограммы схемы Д1 с параметрами:
1) частота тактовых импульсов – 20 кГц;
2) число уровней квантования – 1;
3) ФНЧ подключен;
4) длительность прямого хода 91%.
Графики наглядно отображают процесс преобразования сигнала. Также четко видна зависимость преобразуемого сигнала от параметров преобразования.
Для наглядности проведенного эксперимента с помощью программы Photoshop CS продемонстрируем изображения при различном числе уровней квантования.
Используя программу Photoshop CS, изменяем число уровней квантования при разрешении 254 dpi.
Частота дискретизации определяет число отсчетов в строке в телевизионном сигнале. В программе Photoshop CS – это эквивалентно числу пикселей по горизонтали.
Число уровней квантования (число двоичных разрядов) в телевизионном сигнале, в программе Photoshop CS – это эквивалентно глубине цвета (типу изображения).
Качество оцифрованной фотографии определяется не только ее размером и разрешением.
На рисунках 4.13-4.15 показаны изображения, полученные при различном числе уровней квантования.
Рис. 4.13. Изображение при числе уровней квантования - 4, разрешение 254 dpi
Рис. 4.14. Изображение при числе уровней квантования - 16, разрешение 254 dpi
Рис. 4.15. Изображение при числе уровней квантования - 512, разрешение 254 dpi
Полученные осциллограммы сигналов цифрового преобразования наглядно иллюстрируются следующими изображениями:
16 уровней квантования
2) 64 уровня квантования
3) 128 уровней квантования
В результате проведенного эксперимента видно, что на качество изображения влияет число уровней квантования.
При большем количестве уровней квантования, ложные контуры не- заметны.