Добавил:
СПбГУТ * ИКСС * Программная инженерия Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Специальные книги / Матюхин А. Ю. и др. Телекоммуникационные транспортные системы и сети. Практикум.pdf
Скачиваний:
176
Добавлен:
14.09.2020
Размер:
1.34 Mб
Скачать

8. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ С ИКМ

Задача 1. Определить величину шага квантования в системе с m-раз- рядной линейной симметричной шкалой, если известно напряжение, соответствующее началу зоны ограничения.

Номер варианта

Число разрядов,

Напряжение ограничения,

m

Uогр., В

 

01

7

1,3

 

 

 

02

8

2,8

 

 

 

03

9

3,2

 

 

 

04

8

2,0

 

 

 

05

7

3,0

Задача 2. Определить величину шага квантования в системе с m-раз- рядной линейной симметричной шкалой, если известен уровень пиковой мощности, соответствующий началу зоны ограничения. Сопротивление нагрузки принять равным 600 Ом.

Номер варианта

Число разрядов, m

Уровень пиковой

мощности, p0 огр., дБм0

 

 

01

7

+5,0

 

 

 

02

8

+8,7

 

 

 

03

9

–10,0

 

 

 

04

8

–3,0

 

 

 

05

7

+3,0

Задача 3. На четырехразрядный кодер взвешивания прямого действия поступают импульсы АИМ-2, последовательно принимающие значения Uci. Пороговые напряжения во всех ячейках кодера одинаковы и равны U0. Какова структура кодовых групп на выходе кодера?

Номер варианта

Сигналы АИМ-2,

Пороговые напряжения,

 

Uci, В

 

U0, В

 

 

 

01

3,3;

2,1;

4,5;

5,0

3,0

 

 

 

 

 

 

02

0,8;

0,5;

1,3;

1,8

1,0

 

 

 

 

 

 

03

1,4;

3,4;

5,0;

6,1

4,0

 

 

 

 

 

 

04

1,1;

2,2;

2,3;

2,9

2,0

 

 

 

 

 

 

05

0,9;

5,9;

0,3;

10,0

1,5

 

 

 

 

 

 

Задача 4. На вход кодера взвешивания последовательно поступают импульсы АИМ-2, мгновенные значения напряжений которых равны Uci.

37

Эталонное напряжение старшего разряда равно U0. Определить структуры кодовых групп на выходе кодера и значения ошибок квантования.

Номер варианта

m

Uci, В

 

U0, В

01

5

10,4;

2,9;

0,7

8,0

 

 

 

 

 

 

02

7

2,8;

1,5;

0,9

1,0

 

 

 

 

 

 

03

8

6,1;

1,3;

0,1

4,0

 

 

 

 

 

 

04

6

13,4;

3,9;

0,6

8,0

 

 

 

 

 

 

05

5

0,9;

7,9;

2,1

2,0

 

 

 

 

 

 

Задача 5. На вход декодера взвешивания, выполненного на матрице сопротивлений R-2R, подаются m-разрядные кодовые группы. Определить значение сигнала на выходе декодера, если для его схемы известны величины сопротивления R и тока I.

Номер

m

Кодовые группы

R,

I,

варианта

Ом

мА

 

 

 

 

 

 

 

01

10

1100101001, 1001011101, 0110100101

600

20

 

 

 

 

 

02

7

1100101, 0100010, 1010011

600

20

 

 

 

 

 

03

8

10001011, 01100011, 00011001

300

10

 

 

 

 

 

04

4

0000, 0001, 0010, 0100, 1111

300

10

 

 

 

 

 

05

6

111111, 100000, 001100

300

10

 

 

 

 

 

Задача 6. Сколько разрядов необходимо для передачи всех разрешенных уровней в системе с ИКМ, имеющей линейную симметричную шкалу квантования, если известно, что уровень, соответствующий порогу ограничения, составляет p0 огр., а шаг квантования равен ? Нагрузочное сопротивление равно 600 Ом.

Номер варианта

∆, мВ

p0 огр., дБм0

01

7

+5,3

 

 

 

02

8

+8,0

 

 

 

03

9

–13,0

 

 

 

04

10

+3,0

 

 

 

05

20

+2,0

 

 

 

Задача 7. На вход m-разрядного кодера с симметричной шкалой квантования поданы импульсы Uci. Какие кодовые слова будут сформированы на выходе кодера? Известен уровень, соответствующий порогу ограничения кодера. Нагрузочное сопротивление равно 600 Ом.

38

Номер варианта

m

Uci, мВ

pогр., дБм

01

4

0,8;

–0,45

+5,0

 

 

 

 

 

02

5

1,7;

–2,0

+8,7

 

 

 

 

 

03

8

0,045;

–0,021

–10,0

 

 

 

 

 

04

7

775,0;

–0,7

+3,0

 

 

 

 

 

05

6

–1000;

+2000

+5,0

Задача 8. На вход 8-разрядного кодера с нелинейной шкалой квантования подаются сигналы АИМ-2, последовательно принимающие значения, приведенные в масштабе значения шага квантования в центре квантующей характеристики кодера. Определить структуру кодовых групп на выходе кодера.

Номер варианта

Сигналы АИМ-2

Вид квантующей

на входе кодера

характеристики кодера

 

 

 

 

 

01

737∆;

–384,5∆

А = 87,6/13

 

 

 

 

02

1000∆;

–50,5∆

А = 87,6/13

 

 

 

 

03

2000∆;

–100,5∆

А = 87,6/13

 

 

 

 

04

30007∆;

–200,5∆

А = 87,6/13

 

 

 

 

05

150∆;

–590,5∆

А = 87,6/13

 

 

 

 

06

18∆;

–412,5∆

μ = 255/15

 

 

 

 

07

1999∆;

–10,5∆

μ = 255/15

 

 

 

 

08

289∆;

–184,5∆

μ = 255/15

 

 

 

09

10∆; –2000,5∆

μ = 255/15

 

 

 

 

10

239∆;

–3,5∆

μ = 255/15

 

 

 

 

Задача 9. На вход 8-разрядного кодера с 13-сегментной нелинейной шкалой квантования подаются сигналы АИМ-2, последовательно принимающие значения Uci. Уровень, соответствующий порогу ограничения кодера, составляет pогр. Нагрузочное сопротивление равно 600 Ом. Определить структуру кодовых групп на выходе кодера.

Номер

 

Uci, мВ

 

pогр., дБм

варианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

4,73; –80,5; 0,9; –390,9

+3,0

 

 

 

02

450,0; 32,5; 772,0; –1024,0

+6,5

 

 

 

 

03

0,3; –18,0; 221,0;

–97,5

–9,0

 

 

 

 

 

 

04

–5000,0;

100,0;

1,1;

5000,0

+7,0

 

 

 

 

 

 

05

–2500,0;

200,0;

1,8;

2500,0

–1,0

Задача 10. В системе с ИКМ используется 8-разрядный кодер с 13сегментной нелинейной шкалой квантования. Напряжение, соответствующее началу зоны ограничения, равно Uогр.. Определить, во сколько раз шаг

39

квантования при мгновенном значении отсчета Uc1 отличается от шага квантования, соответствующего мгновенному значению отсчета Uc2.

Номер варианта

Uc1, мВ

Uc2 , мВ

Uогр., В

01

45

83

2,6

 

 

 

 

02

3

10

0,5

 

 

 

 

03

513

33

1,7

 

 

 

 

04

1000

10

3,0

 

 

 

 

05

2000

80

10,0

 

 

 

 

Задача 11. Кодеры типов А = 87,6/13 и µ = 255/15 выполнены последовательным соединением кодеров с линейной симметричной шкалой квантования и цифровых компрессоров, декодеры – цифровых экспандеров и декодеров. Известны мгновенные значения напряжений дискретных отсчетов на входе кодера Uci.

Рассчитать структуру кодовых групп на выходе кодера, квантованные значения напряжений на выходе декодера, ошибки квантования и ограничения.

Номер варианта

Uci,, мВ

Тип кодера

01

530; –3000

А = 87,6/13

 

 

 

 

02

–2050;

80

А = 87,6/13

 

 

 

 

03

4860;

–10

μ = 255/15

 

 

 

 

04

–7900;

5

μ = 255/15

 

 

 

05

400; –1600

μ = 255/15

 

 

 

 

Задача 12. На выходе кодера с линейной характеристикой квантования в процессе кодирования некоторого канального сигнала были последовательно сформированы кодовые группы. Символы с наибольшим весом находятся слева. Рассчитать мгновенные значения отсчетов сигнала на выходе декодера для следующих условий:

1)используется натуральный двоичный код, ошибки отсутствуют;

2)используется натуральный двоичный код, ошибки присутствуют;

3)используется симметричный двоичный код, ошибки отсутствуют;

4)используется симметричный двоичный код, ошибки присутствуют. Символы, в которых имеют место ошибки, подчеркнуты.

Номер варианта

Кодовые группы на выходе кодера

01

10101010;

00011001

 

 

 

02

11011001;

00111001

 

 

 

03

00011011;

11010000

 

 

 

04

01110011;

00001111

 

 

 

05

11010001;

00011001

 

 

 

40

Задача 13. Отсчеты сигнала представлены в натуральном двоичном коде. Привести кодовые комбинации в симметричном двоичном коде и коде Грея.

Номер варианта

Структура кодовой группы

 

 

01

00010110

 

 

02

10001100

 

 

03

11100011

 

 

04

11110000

 

 

05

00010011

 

 

06

11000100

07

00101111

 

 

08

01110011

 

 

09

10011100

 

 

10

11111000

Задача 14. При кодировании используются кодеры стандартных групп. Для заданных мгновенных значений сигналов ( – значение наименьшего шага квантования) определить структуру кодовых групп на выходе кодера.

Номер варианта

Вид аналогового сигнала

Мгновенные значения

 

сигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

Первичная группа

700 ;

–40 ;

120

 

 

 

 

 

 

 

02

Вторичная группа

200 ;

–1000

;

50

 

 

 

 

 

 

 

03

Вторичная группа

100 ;

–340 ;

620

 

04

Вторичная группа

900 ;

–180 ;

20

05

Вторичная группа

3000 ;

–240

;

12

 

 

 

 

 

 

 

06

Третичная группа

900 ;

–140 ;

320

 

 

 

 

 

 

 

 

07

Третичная группа

500 ;

–1400

;

70

 

08

Третичная группа

300 ;

–540 ;

120

 

 

 

 

 

 

09

Первичная группа

760 ;

–280 ;

10

 

 

 

 

 

 

 

10

Первичная группа

4000 ;

–350

;

25

 

41

9. ПЕРЕДАЧА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ

Задача 1. В цифровом потоке с определенной цикловой структурой организован цифровой канал с использованием заданного числа тактовых интервалов. Определить скорость передачи организованного канала.

Номер

Длительность

Число используемых

Номер цикла,

тактовых интервалов

в каждом из которых

варианта

цикла, мкс

в цикле

организован цифровой канал

 

 

 

 

 

 

01

125

6

4

 

 

 

 

02

250

8

16

03

62,5

4

8

 

 

 

 

04

31,25

14

7

 

 

 

 

05

10,0

18

9

 

 

 

 

06

10,0

15

3

 

 

 

 

07

100,0

16

8

 

 

 

 

08

100,0

8

4

 

 

 

 

09

50,0

10

5

 

 

 

 

10

25,0

20

4

 

 

 

 

11

200,0

8

5

 

 

 

 

12

20

10

5

 

 

 

 

Задача 2. Для асинхронного ввода сигналов в цифровые каналы используются методы кодирования амплитуды (способ наложения или стробирования) или длительности (кодирование фронтов). Рассчитать необходимую пропускную способность цифрового канала, если величина фазовых дрожаний не должна превышать 10 %. Рассчитать коэффициент использования пропускной способности.

Номер

Скорость передачи

 

асинхронных

Метод передачи

варианта

сигналов, кбит/с

 

 

 

 

 

 

01

0,050

Кодирование амплитуды импульсов

02

1,2

Кодирование амплитуды импульсов

 

 

 

03

2,4

Кодирование амплитуды импульсов

 

 

 

04

4,8

Кодирование амплитуды импульсов

 

 

 

05

9,6

Кодирование амплитуды импульсов

06

14,4

Кодирование длительности импульсов

 

 

 

07

19,2

Кодирование длительности импульсов

 

 

 

08

9,6

Кодирование длительности импульсов

 

 

 

09

4,8

Кодирование длительности импульсов

 

 

 

10

2,4

Кодирование длительности импульсов

 

 

 

42

Задача 3. При асинхронном вводе методом кодирования скорости сигнала относительно скорости канала используется цифровая коррекция (цифровое выравнивание) с одной управляемой вставкой на цикл. Рассчитать, через какой интервал времени (сколько циклов) будет выполняться цифровая коррекция, если скорость передачи компонентного сигнала равна: номинальной, минимально допустимой, максимально допустимой.

Номер варианта

Скорость передачи

Частота повторения

асинхронных сигналов, кбит/с

циклов, кГц

 

 

 

 

01

1 590 кбит/с ± 2 кбит/с

32

 

 

 

02

1 590 кбит/с ± 2 кбит/с

16

 

 

 

03

1 590 кбит/с ± 2 кбит/с

8

 

 

 

04

790 кбит/с ± 200 бит/с

16

 

 

 

05

790 кбит/с ± 200 бит/с

8

 

 

 

06

790 кбит/с ± 200 бит/с

4

 

 

 

07

4 820 кбит/с ± 5 кбит/с

64

 

 

 

08

4 820 кбит/с ± 5 кбит/с

32

 

 

 

09

4 820 кбит/с ± 2 кбит/с

16

 

 

 

10

4 820 кбит/с ± 2 кбит/с

8

 

 

 

Задача 4. Используется цифровое выравнивание (цифровая коррекция) для указанного вида асинхронного ввода цифровой информации в канал. Указать необходимое число дополнительных тактовых интервалов в канале помимо команд выравнивания для обеспечения такого ввода. На сколько изменится при заданном значении длительности цикла выравнивания информационная скорость в канале при необходимости выравнивания относительно номинальной?

 

 

Изменение скорости

Длительность

Номер

 

цикла

Вид асинхронного ввода

сигнала относительно

варианта

выравнивания,

 

номинальной

 

 

мкс

 

 

 

 

 

 

 

01

Битовый без цикловой

+∆С

125

структуры

 

 

 

 

 

 

 

02

Битовый без цикловой

–∆С

125

структуры

 

 

 

 

 

 

 

03

Байтовый без цикловой

+∆С

500

структуры

 

 

 

 

 

 

 

04

Байтовый без цикловой

–∆С

500

структуры

 

 

 

 

 

 

 

05

Байтовый с цикловой

+∆С

125

структурой

 

 

 

06

Байтовый с цикловой

–∆С

125

структурой

 

 

 

43

Задача 5. В сети плезиохронной цифровой иерархии используются асинхронные мультиплексоры с одной управляемой вставкой для каждого компонентного потока (с положительным выравниванием). Рассчитать, через какой интервал времени будет выполняться цифровая коррекция, если скорость компонентного сигнала равна номинальной. В Примечании указана Рекомендация МСЭ-Т, которой соответствует структура цикла агрегатного сигнала.

 

 

Скорость

 

Скорость

 

Номер

Компонентные

компонентных

Агрегатный

агрегатного

Примечание

варианта

сигналы

сигналов,

сигнал

сигнала,

 

 

 

кбит/с

 

кбит/с

 

 

 

 

 

 

 

01

Е11

1 544

Е21

6 312

G.743

 

 

 

 

 

 

02

Е21

6 312

Е32

44 736

G.752

 

 

 

 

 

 

03

Е21

6 312

 

32 064

G.752

 

 

 

 

 

 

04

 

32 064

 

97 728

G.752

 

 

 

 

 

 

05

Е12

2 048

Е22

8 448

G.742

 

 

 

 

 

 

06

Е22

8 448

Е31

34 368

G.751

 

 

 

 

 

 

07

Е31

34 368

Е4

139 264

G.751

 

 

 

 

 

 

Задача 6. В сети плезиохронной цифровой иерархии используются асинхронные мультиплексоры с двумя управляемыми вставками для каждого компонентного потока (отрицательным, нулевым и положительным выравниванием). Рассчитать, через какой интервал времени будет выполняться цифровая коррекция, если скорость компонентного сигнала равна минимально допустимой (или максимально допустимой). В Примечании указана Рекомендация МСЭ-Т, которой соответствует структура цикла агрегатного сигнала.

 

 

 

Дополни-

 

 

 

 

 

Скорость

тельное

 

 

 

 

 

отклонение

 

Скорость

 

 

Компонент-

компо-

 

 

Номер

скорости

Агрегат-

агрегатного

Примеча-

ный

нентного

варианта

компо-

ный сигнал

сигнала,

ние

сигнал

сигнала,

 

нентного

 

кбит/с

 

 

 

кбит/с

 

 

 

 

сигнала,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ppm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

Е12

2 048

+50

Е22

8 448

G.745

 

 

 

 

 

 

 

02

Е12

2 048

–50

Е22

8 448

G.745

 

 

 

 

 

 

 

03

Е22

8 448

+30

Е31

34 368

G.753

 

 

 

 

 

 

 

04

Е22

8 448

–30

Е31

34 368

G.753

 

 

 

 

 

 

 

05

Е31

34 368

+20

Е4

139 264

G.754

 

 

 

 

 

 

 

06

Е31

34 368

–20

Е-4

139 264

G.754

 

 

 

 

 

 

 

44

Задача 7. Рассчитать минимальный размер эластичной памяти для каждого компонентного сигнала при формировании цифровых агрегатных сигналов. В Примечании указана Рекомендация МСЭ-Т, которой соответствует цикл агрегатного сигнала.

 

 

 

Скорость

Способ

 

Номер

Цифровой

Цифровой

цифрового

 

синхронного

Примеча-

вариан-

компонентный

агрегатный

агрегатного

мультиплекси-

ние

та

сигнал

сигнал

сигнала,

рования

 

 

 

 

кбит/с

 

 

 

 

 

 

01

Е0

Е11

1 544

Побайтовый

 

 

 

 

 

 

 

02

Е11

Е21

6 312

Побитовый

G.743

 

 

 

 

 

 

03

Е21

Е32

44 736

Побитовый

G.752

 

 

 

 

 

 

04

Е21

 

32 064

Побитовый

G.752

05

32 064 кбит/с

 

97 728

Побитовый

G.752

 

 

 

 

 

 

06

Е12

Е22

8 448

Побитовый

G.742

 

 

 

 

 

 

07

Е22

Е31

34 368

Побитовый

G.751

 

 

 

 

 

 

08

Е31

Е4

139 264

Побитовый

G.751

 

 

 

 

 

 

09

Е0

Е12

2 048

Побайтовый

 

 

 

 

 

 

 

10

Е12

Е22

8 448

Побитовый

G.745

 

 

 

 

 

 

11

Е22

Е31

34 368

Побитовый

G.753

 

 

 

 

 

 

12

Е31

Е4

139 264

Побитовый

G.754

 

 

 

 

 

 

Задача 8. Рассчитать скорости передачи сигналов цикловой (и сверхцикловой) синхронизации для цифровых сигналов, структуры циклов которых соответствуют указанным Рекомендациям МСЭ-Т. Привести структуру сигналов синхронизации и определить для них количество критических точек.

Номер

 

Скорость

Рекомендация

Цифровой сигнал

цифрового сигнала,

варианта

МСЭ-Т

 

кбит/с

 

 

 

01

Е11

1 544

 

 

 

 

 

02

Е21

6 312

G.743

 

 

 

 

03

Е32

44 736

G.752

 

 

 

 

04

 

32 064

G.752

05

 

97 728

G.752

 

 

 

 

06

Е22

8 448

G.742

 

 

 

 

07

Е31

34 368

G.751

 

 

 

 

08

Е4

139 264

G.751

 

 

 

 

09

Е12

2 048

 

 

 

 

 

10

Е22

8 448

G.745

 

 

 

 

11

Е31

34 368

G.753

 

 

 

 

12

Е4

139 264

G.754

 

 

 

 

45