Дискретная модуляция (кодоимпульсная модуляция)

При кодоимпульсной модуляции (КИМ) каждому значению амплитуды сигнала в дискретные моменты времени соответствует «пачка» импульсов (рисунок 3).

Число уровней квантования определяют разрядность двоичного кода. Например, для измерения в диапазоне 0 – 100 с точностью 0,1 % необходимо 1000 уровней. Принимаем 1024 = 2¹⁰, что соответствует 10 разрядному двоичному коду.

Импульсная модуляция широко используется в телемеханике и многоканальной связи (например, радиорелейной), дискретная модуляция используется в телеметрии и т.д.

Рис. 3. Дискретная модуляция

Выводы

1. Для согласования элементов системы связи применяют две основные операции: кодирование и модуляция.

2. Кодирование представляет собой преобразование сообщения в последовательность кодовых символов, а модуляция – преобразование этих символов в сигналы, пригодные для передачи по каналу.

2. Дискретизация и кодирование непрерывных сообщений.

В настоящее время широкое применение находят цифровые системы передачи, в которых непрерывные сообщения предаются дискретными сигналами.

Преобразование непрерывного сообщения в цифровую форму осуществляется с помощью операций:

• дискретизация;

• квантование;

• кодирование;

Дискретизация во времени выполняется путём взятия отсчётов первичного сигнала в определённые моменты времени. В результате непрерывную функцию заменяют совокупностью мгновенных значений (отсчётов)Обычно моменты отсчётов выбираются на оси времени равномерногде – шаг дискретизации. Дискретизация по времени происходит в соответствии с теоремой Котельникова:

				(1.11)
где		–	шаг (интервал дискретизации);
		–	максимальная частота в спектре сигнала.

Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения (уровня) передаваемого сообщения передаются ближайшие значения по установленной цифровой шкале дискретных уровней.

Завершающей операцией преобразования непрерывного сигнала в цифровую форму является его цифровое кодирование. Этот процесс будет рассмотрен в 3 вопросе лекции.

Выводы

1. Преобразование непрерывного сообщения в цифровую форму осуществляется с помощью операций:

• дискретизация;

• квантование;

• кодирование.

3. Цифровое кодирование непрерывных сообщений.

Цифровые блочные коды широко используются при передаче непрерывных сообщений в цифровом виде, когда кодированию подвергаются квантованные значения. Разрядность кодовой комбинации кода зависит от числа дискретных уровней квантования.

На практике широкое распространение получили двоичный натуральный код, симметричный двоично-числовой код и код Грея.

Двоичный натуральный код – это код, комбинации которого представляют собой запись натуральных чисел в двоичной системе исчисления. Этими комбинациями кодируются уровни квантования непрерывного сигнала. Этот код прост в реализации и удобен для обработки на ЭВМ.

Симметричный двоично-числовой код используется для представления биполярных квантованных импульсов. При этом высший разряд несёт информацию о знаке отсчёта, а остальные разряды - об абсолютном значении отсчёта в натуральном двоичном коде.

В коде Грея комбинации получены по следующему правилу: кодовая комбинация складывается по модулю два с такой же комбинацией, сдвинутой на один разряд вправо, при этом младший разряд сдвинутой комбинации отбрасывается.

Цифровые коды, как и простые, в принципе не могут исправлять ошибки в кодовых комбинациях. Они предназначены для кодирования источника сообщения.

Выводы

1. В современных системах связи широкое применение находят цифровые методы передачи непрерывных сообщений.

2. Основными операциями при преобразовании непрерывного сообщения в цифровую форму являются: дискретизация, квантование, цифровое кодирование.

Заключение

1. Сообщения и соответствующие им сигналы могут быть дискретными и непрерывными. Непрерывный канальный сигнал формируется с помощью модуляции, а дискретный – с помощью кодирования и модуляции. Кодирование определяет закон построение сигнала, а модуляция – вид сигнала, который передается по каналу.

2. Непрерывное сообщение (сигнал) в цифровых системах связи преобразуется в цифровой сигнал с помощью трех операций: дискретизации по времени, квантования по уровню и кодирования.

3. Основными устройствами системы передачи дискретных сообщений являются кодек и модем. Канальные устройства вместе с линией связи образуют непрерывный канал, а последний вместе с модемом – дискретный канал.

Литература

Основная:

1. Теория электрической связи: Учеб. Для вузов / А.Г. Зюко, Д. Д. Кловский, В.И. Коржик, М. В. Назаров; Под ред. Д. Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 1998. – 433 с.

 

Дополнительная:

1. Прокис Дж. Цифровая связь: Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 2000. – 800 с.

2. Бернард Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1104 с.

3. Сухоруков А.С. Теория электрической связи: Конспект лекций. Часть 1. – М.:МТУСИ, ЦЕНТР ДО, 2002. – 65 с.

4. Сухоруков А.С. Теория цифровой связи: Учебное пособие. Часть 2. – М.:МТУСИ, 2008. – 53 с.

Разработал:

кандидат технических наук

О.Р. Кивчун

«___»__________ 2012 года

13