Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гуревич В.Э. Импульсно-кодовая модуляция в многоканальной телефонной связи

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.96 Mб
Скачать

вобранные (но связанные между собой) измерительные эталоны напряжения и мощности.

Обычно уровень сигнала измеряется, согласно рекомендациям МККТТ, специальным вольтметром (волюмметром), обеспечиваю­ щим квадратичный закон суммирования колебаний различных ча­

стот, а величина

Ризм принимается равной 1 мВт (что соответствует

Wh3m = 0,775 B на

нагрузке 600 Ом). Измеренную при этих усло­

виях и определенном времени .наблюдения Тн величину уровня на­

зывают динамическим

уровнем передачи (волюмом).

Время наб­

людения

выбирается

так, чтобы оіно значительно

превосходило

среднюю

длительность

элементарного звука, и обычно составляет

около '200 тс.

Динамический уровень (іволюм) характеризует мощность або­ нентского сигнала ів различных точках физической цепи. В -отли­ чие от этого, понятия абсолютного, относительного, измерительно­ го уровня передачи [3] относятся к мощности специального испы­ тательного сигнала, передаваемого по линии овязи, и, таким обра­ зом, эти уровни характеризуют только саму физическую цепь.

2.2. Одномерное распределение мгновенных значений речевого сигнала

Сведения об одномерном распределении мгновенных зна­ чений речевого сигнала нужны, в первую очередь, для расчета тре­ буемого числіа уровней квантования ів системах ВД-ИКМ и выбо­ ра характеристик компрессора и экспандера (см. тл. 4 ) , а также необходимы для анализа статистических характеристик группового сигнала (гл. 6 ) .

Рассмотрим одномерную функцию плотности1 )

W(u)

мгновен­

ного значения напряжения речи и(і).

Очевидно,

что

для W(u)

должны соблюдаться два условия нормировки:

 

 

00

 

 

 

^W(u)du = l,

 

 

( 2 . 1 )

— оо

00

(2.2)

Эти условия должны выполняться, хотя бы приближенно, для всех аналитических выражений плотности распределения, предлагае­ мых в результате обработки экспериментальных данных.

Одномерное распределение вероятностей мгновенных значе­ ний—одна из основных статистических характеристик речевого сигнала, которая неоднократно являлась предметом исследования.

') Хотя здесь и в дальнейшем для обозначения

функций

плотности

различ­

ных случайных величин применяется один и тот ж е

самвол

W, это не

значит,

что соответствующие функции одинаковы. Там, где это может привести к недо­ разумениям, вводятся соответствующие индексы.

20

Остановимся на результатах, полученных в работе і[4], где описа­ ны исследования английской речи. На основе полученных экспери­ ментальных данных предлагается следующее аналитическое 'выра­

жение для функции

плотности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И 7 (

м ) =

0

Д

_ е

" з Ф

ф 1 +

 

0 ^ _ е

2«?

 

 

 

 

 

 

 

У2«Э ффі

 

У 2 я и э ф ф г

 

 

 

 

 

где

ыЭффі =

1.23«эфф,

иэфф2 = 0,118«эфф.

 

 

 

 

 

 

 

Первое

слагаемое

правой

части

выражения

(2.3)

 

/характери­

зует

распределение

собственно

речевого

сигнала

(экспоненциаль­

ный

закон), второе

слагаемое

характеризует область

пауз,

шума

и 'весьма малых значений сигнала

(нормальный

закон

распреде­

ления) . Легко проверить, что

для выражения (2.3) первое усло­

вие

нормировки

(2.1)

выполняется

точно, а второе

(2.2)

весьма

приближенно, что указывает на невысокую точность ,(2.3).

 

Аналогичные

исследования

русской речи описаны

в

работах [5]

и [6]. Июследовалоя радиовещательный сигнал

(речь

диктора).

Функция плотности

аппроксимируется

распределением Кош и [5]

или суммой экспонент |[6]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W (и) =

- ^ Д

е

" э ф ф +

10е

" э ф ф ) .

 

 

 

 

(2.4).

 

 

 

«эфф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оба условия нормировки длія (2.4) выполняются. Как и в ф-ле (2.3), второе слагаемое характеризует поведение функции плот­ ности в области весьма малых и.

В работе [7] приведены экспериментальные данные, которые хорошо аппроксимируются 'функцией плотности двустороннего

гамма-распределения

(паузы длительностью

свыше 360 мс не

учи­

тывались) :

 

 

 

 

 

 

 

W (и) =

*

а

^ -

Г ' Г *

 

(2.5),

 

(а) иэфф \

иЭфф

/

 

 

где к&= Vа(а

+ 1);

Г(а) —гамма-функция;

а > 0 — параметр,

зави­

сящий от качества

 

(главным

образом, полосы пропускания)

або­

нентского тракта, в основном от качества микрофона. Для уголь­

ного микрофона

û « 0 , 2 ,

длія

высококачественного

микрофона

а = 0,5

и более.

 

 

 

 

 

 

 

 

Гамма-распределение относится к числу весьма общих [8]. При

а—z/2,

где 2 = 1 ,

2..., оно переходит в распределение

%2, при а = \ —•

в экспоненциальное, а при

ан>~0 выражение

(2.5)

стремится к ги­

перболическому

виду. Для

функции

(2.5)

существуют

все момен­

ты распределения.

 

 

 

 

 

 

 

Эксперименты, описанные в работах [9, 10, 11], также свидетель­

ствуют

об экспоненциальном

характере

распределения мгновен­

ных значений телефонного сигнала в

области

не очень малых и.

21

В результате сравнительного «анализа указанных выше мате­ риалов ото распределению мгновенных значений речевого сигнала можно сделать следующие выводы:

1) в 'Области очень малых и (паузы и шум) имеется резкий всплеск функции плотности, -быстро затухающий с ростом и и учи­ тываемый в виде нормальной кривой с очень малой дисперсией

(4, 10], экспоненты [6] или дельта-функции

при « = 0

19 и др.];

2) ^ распределение мгновенных значений

речевого сигнала

в об­

ласти не очень імалых и может

быть описано гамма-законом

[7] и,

в частности, экспоненциальным

[4, 6, 9, 10] или гиперболическим

законом;

 

 

 

 

3) по мере расширения передаваемой

полосы

частот

(а->-1)

распределение приближается к

экспоненциальному,

а по мере су­

жения полосы (а-^0) — к гиперболическому; 4) распределение является симметричным, математическое ожи­

дание величины и равно нулю.

Учитывая эти выводы, можно предложить следующее обобщен­

ное выражение

для плотности

W(u)

распределения

относительных

мгновенных значений

речевого сигнала:

 

 

 

 

w (и) = — Л * (к . - LüLY 1 - 1 е ~ К а

" = І

+

 

 

 

(а) «Эфф \

«эфф J

 

 

 

 

 

 

 

 

иг

 

 

 

 

 

+

'

е

,

 

 

 

 

(2.6)

 

у хиэфф

 

 

 

 

 

 

где а > 0 — параметр

распределения,

зависящий

от

качества

або­

нентского тракта; 0 ^ т ] ^ 1 — к о э ф ф и ц и е н т

активности к а н а л а 1 ) ;

О ^ х ^ 1—параметр,

характеризующий поведение

функции

плот­

ности ів области пауз и шумовых напряжений. Если х-М), то вто­ рой член выражения (2.6) стремится к дельта-функции ô(«) . Все моменты распределения (2.6) существуют. Первое условие норми­ ровки выполняется для (2.6) при всех значениях г\ и х.

Условие нормировки (2.2) применительно к этому выражению несколько изменяется и требует выполнения равенства

]uW(u)dà = v^,

00

где оЭфф — величина «Эфф, усредненная за длительный промежуток времени (порядка нескольких минут).

') Коэффициентом активности телефонного канала называют отношение времени, в течение которого мощность сигнала на его входе превышает задан­ ное пороговое значение, к общему времени работы канала в системе. Теорети- •чесюи пороговое значение мощности сигнала, входящее в определение коэффидиента активности, равно нулю. Практически на входе канала даже в паузах и перерывак речи имеется некоторый шум, и поэтому пороговый уровень имеег величину порядка —40 дБ .

22

Интеприруя, получим ѵ2 ^ = ц іЯ - f (1 — ) хЧ\

э п эфф

Выражение (2.6) является наиболее пригодным для теоретиче­ ского анализа, поскольку из него, как частные случаи, получают­ ся все рассмотренные в литературе функции плотности. Если ха­ рактер плотности вероятностей мгновенных значений сигнала в об­ ласти пауз и шума является несущественным, то выражение (2.6) можно упростить « записать в виде [2]:

где 8(и)—дельта-функция.

2.3. Энергетический спектр, корреляционная функция, двумерное распределение мгновенных значений речевого сигнала

Сведения об этих статистических характеристиках речи ис­ пользуются для анализа процесса квантования до уровню, для выбора частоты дискретизации и для решения некоторых других вопросов, возникающих при разработке систем с ИКМ.

Спектральные и корреляционные характеристики речи, полу­ чаемые экспериментальным путем в результате усреднения боль­ шого количества измеренных данных .(имеется в виду усреднение как по времени, так и по множеству реализаций), относятся, как и законы распределения мгновенных значений, лишь к некоторому обобщенному, среднестатистичѳокому речевому сигналу. В част­ ности, ниже не рассматриваются по отдельности спектральные ха­ рактеристики мужских и женских голосов, а имеются в виду неко­ торые средние для этих трупп голосов величины.

Не касаясь 'методики исследования спектральных свойств рече­ вого сигнала, отметим, что наблюдается большое сходство полу­

ченных

данных для

самого

разнообразного речевого

материала

и д а ж е

для

разных

языков

(русского, английского,

китайского,

венгерского

и др.). Это, по-видимому, объясняется тем, что распре­

деление средней мощности по различным частотам определяется в основном гласными звуками речи, количество которых в разных языках примерно одинаково. Данные, полученные различными ис­

следователями

fl3, 14]

представлены

на

рис.

2.1. Здесь.

Р[дБ] =

1 0 1 g ~ — ^ ; Я 2 ( Д ) — с п е к т р а л ь н а я

плотность среднего квад­

рата

звукового

давления

речи,

Я 0 = 2 0

Па — порот

слышимости

(минимальное

звуковое давление, которое начинает

ощущаться?

человеком с нормальным

слухом

на частотах

600—800 Гц) ; А/ =

= 1 Гц.

 

 

 

 

 

 

23

Сходные результаты получены ів работе [15], где предложено следующее аналитическое выражение для энергетического спектра речевого сигнала, представленного ів электрической форме:

А"эфф

1

• +

1

 

/ ? + ( / 2 - / ) 2

/ ? + ( / 2 + / ) 2

Здесь /f — частота в терцах; ,/і = 181,5Гц; /2 = 475 Гц. Зная энерге­ тический спектр телефонного сигнала, с помощью косинус-лреоб-

60 80 100 150 200 300 400W

W00

№0

3000

МО 8000 f, Гц

Рис.

2.1.

Энергетояесиий спектр

ірусской

(а) я

англий­

ской

(б)

речи

 

 

 

 

разования Фурье

можно вычислить

его

корреляционную функцию

от

 

 

 

 

 

 

В (т) = J Gi(;/)cos 2яі/ т df и коэффициент корреляции г (т) = В (т) IB (0).

о

Соответствующие выкладки для спектра, определяемого вышепри­

веденной формулой,

дают

 

 

г (т) =

е~ы'

m

cos /, г

= е - 1 1 4 0 | Т | cos 2980t,

(2.8)

где т — в (миллисекундах. График зависимости коэффициента

кор­

реляции от т приведен на рис. 2.2.

 

Выражение

(2.8)

является

достаточно простым и в то же

вре­

мя достаточно точным в

области малых значений т (до несколь­

ких мс), поэтому

оно и

будет

использоваться в дальнейшем.

Д л я

полного представления о свойствах сигнала на входе канала си­ стемы связи необходимо учитывать частотные характеристики от­ дачи передающей части телефонного аппарата и затухания або­ нентского тракта; как те, так и другие характеристики могут иметь довольно сложный вид. Поэтому выражения для G(f) и г(т), при­ веденные выше, справедливы для входного сигнала системы с ИКМ лишь приближенно и могут использоваться только для ориенти­ ровочных расчетов.

Что касается двумерного распределения мгновенных

значений

речевого сигнала, то материалов по его исследованию

в

настоя­

щее время известно не очень много [4, 10, 11].

Отмечается

24

что при т > 1 0 мс коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корреляции

мгновенных

значе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний уже очень мал. В то же

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

время

известно,

что длитель­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность звуков русской речи со­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ставляет 25—250

мс

(средняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длительность

равна

примерно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120 мс). Исходя из того, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длительность

звуков

речи

зна­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чительно превышает

интервал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корреляции,в работе(15]

пред­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ѵ.мс

ложение

аппроксимировать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двумерную функцию плотности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вероятностей

мгновенных

зна­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чений

речевого сигнала

линей­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной

комбинацией

двух

нор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мальных функций

плотности,

Рис.

2.2.

Коэффициент

 

корреляции

одна из которых — W2\ — соот­

 

ветствует гласным, а другая —

речевого сигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— согласным

звукам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wt(u,

и,, x) =

prWil(u,

ыт, т) + рс 2 2

(ц, их, т),

 

 

 

(2.9)

где и,

их — мгновенные

значения

сигнала,

разделенные

промежут­

ком івремѳни т; ргс

= 0,Б

— вероятности

появления

гласных и

согласных звуков,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 ,2|

 

 

 

*) = .

 

 

_„

 

^

ехр,

 

и2 (т) иих

 

 

 

 

п я

 

 

Э ф ф г [ 1 - ' 2 ( Т ) ]

 

 

 

 

 

2 "

4 й У і - г * ю

 

 

 

W22(u,

Ux,

т)

 

 

 

1

 

 

 

 

 

и2 — 2г (т) иих -

 

 

 

 

 

 

 

 

ехр

 

 

 

 

 

 

 

 

иі

.ѵт-1

-

г 2

т

)

 

2иі

. [1

!

« 1

 

 

 

 

 

 

*эффс У

 

(

 

 

 

причем уЭ ффг='1,4"эфф,

«эфф с = 0,1 Э фф,

 

іг.(т)

 

определяется

выраже­

нием i(2j8). Указанная аппроксимация дает результаты, удовлетво­ рительно совпадающие с приведенными ів [10, 11] эксперименталь­

ными данными; с выражением (2.6) она согласуется лишь

частич­

но.

Если

считать, что вторые слагаемые

в (2.6) и (2.9) адекватны,,

то

такая

адекватность не обеспечивается

для первых слагаемых.

Но

это неполное соответствие (2.6) и (2.9) не препятствует

исполь­

зованию

(2.9) для ориентировочных расчетов.

 

2.4. Распределение динамических уровней абонентских сигналов. Коэффициент активности

Распределение средних мощностей и динамических уров­ ней (волюмов) абонентских сигналов изучалось неоднократно на различных телефонных линиях в различных странах мира. Боль­ шинство работ указывает на то, что распределение W(y) ВОЛЮМОЙ различных абонентов подчиняется нормальному закону:

25

(У-Уо)1

W(y)=—±—e у 2л 0у

 

2

 

 

(2.10)

0 у

,

 

 

2

 

 

 

 

где г/о — среднее значение

волюма в

децибелах; а у

его

средне­

квадратичное отклонение в тех же единицах.

 

 

Нормальное распределение может

быть объяснено

тем,

что во-

люм

изменяется в значительных пределах под воздействием сум­

мы

многих случайных причин, таких, например, как смена абонен­

тов, различие микрофонов и их питающих токов, различие в зату­ хании абонентских линий и т. п.

По данным различных авторов [7, 16, 17, 18], величина г/о на различных линиях составляет от —18 до —8 дБ, а су =4-=-8 дБ и чаще всего немногим больше 5 дБ.

Усреднение средних мощностей абонентских сигналов .и усред­ нение их волюмов приводят к различным результатам; волюм у с р м усредненной по всем абонентам средней мощности не равен сред­ нему волюму г/о, а больше последнего. Это следует из того извест­ ного факта, что логарифм среднего больше среднего логарифма.

Можно показать, что

 

 

Уср. м = Я> +0,115а»,

 

(2.11)

где все величины выражены в децибелах.

 

Согласно рекомендациям

МКК.ТТ

усредненная мощность

активного абонентского канала в точке

нулевого относительного

уровня должна составлять Р с р

= 88 мкВт,

или г/С рм ——10,6 дБ, а

среднеквадратичное отклонение может иметь величину сгу =4,3 дБ. Тогда средний волюм равен г/о = г/срм—0,115ау =—12,7 дБ.

Для расчета характеристик группового сигнала многоканаль­ ных систем связи существенное значение имеет коэффициент актив­ ности -п. При определении коэффициента активности каналов пере­ дачи необходимо учесть, что односторонний разговор составляет в

среднем

50% времени

одного занятия, а длительность пауз в не­

прерывной речи составляет в среднем

от

15 до 30%

от суммарного

времени

разговора

[14

и др.].

Отсюда

коэффициент

ак­

тивности

канала

многоканальной

 

системы

 

в

направле­

нии

передачи в

час

наибольшей

нагрузки

(чнн)

равен

ц=

(0,74-0,85)к)'0,5=і(0,35-4-0,42)ц', где

•ц' — коэффициент,

характе­

ризующий часовое использование каждого станционного прибора. Значение коэффициента т)' определяется рядом факторов: ха­ рактером потока телефонных вызовов, распределением длительно­ сти разговоров (занятий), принципом построения АТС и т. п. В ти­ пичных для практики случаях коэффициент ц' = 0,64-0,8. Тогда

средняя величина коэффициента активности канала т| оказывается

близкой к 0,25. Если, согласно рекомендациям МККТТ, для актив­

ного канала

в точке нулевого относительного уровня

Р с р = 88 мкВт,

то с учетом

неполной активности средняя мощность

абонентского

сигнала на входе канала

ів чнн составит величину порядка

22 мкВт. При этом у0=—18,7

дБ.

26

Глава 3

ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ПО ВРЕМЕНИ И КАНАЛООБРАЗОВАНИЕ

ВСИСТЕМАХ ВД-ИКМ

3.1.Дискретизация по времени

Дискретизация (квантование) то времени

— один из в а ж ­

ных этапов преобразования аналогов ото сигнала,

характерный для

всех импульсных систем связи и, в 'Частности, для импульсно-ко- довых систем, где он предшествует квантованию по уровню и коди­ рованию. Сразу отметим, что термины «дискретизация» и «кван­

тование» равноправны, но для упрощения изложения

в

дальней­

шем будем первым из них обозначать дискретизацию

по

времени,

а вторым — по уровню.

 

 

Дискретизация сигнала, непрерывного по времени,

заключает­

ся в том, что этот сигнал заменяется совокупностью импульсов, ам­

плитуды которых равны или пропорциональны его мгновенным

значениям,

отсчитанным

в

моменты существования

импульсов:

(рис. 3.1). Расстояние Тл

между смежными импульсами

называет­

ся интервалом дискретизации,

а

сами импульсы —

отсчетами:

(иногда —

выборками,

пробами)

сигнала. В принципе

длитель­

ность каждого импульса может быть ничтожно мала; на практике

длительность отсчетов т д

конечна, ню может быть очень

мала по

сравнению с интервалом

дискретизации.

 

 

Если отсчеты

повторяются

через равные

промежутки

времени,

т. е. Гд^сопэ!:,

дискретизация

называется

равномерной,

если же

rA=?^ioonst, — дискретизация неравномерная.

Ниже рассматривает­

ся только равномерная дискретизация. В системах ВД-ИКМ она позволяет осуществить объединение и разделение канальных сиг­

налов,

отсчеты

которых передаются по групповому

(многоканаль­

ному)

тракту

поочередно. В системах же

ЧД - ИКМ диокретизи-

руется

групповой сигнал, сформированный

по принципу частотно­

го уплотнения.

Здесь равномерная дискретизация

целесообразна

постольку, поскольку она позволяет осуществить синхронно-перио­ дический режим работы основных импульсных устройств (в пер­ вую очередь, кодера и декодера).

Возможность передачи дискретизированных сигналов вместонепрерывныхпо времени и неискаженного восстановления послед­ них из последовательности отсчетов основана на применении изве­ стной теоремы В. А. Котелыникова [1]. Эту теорему можно сформу­ лировать следующим образом: любую функцию времени, спектр

27

которой .состоит из частот от 0 до / в терц, можно воспроизвести .из последовательности .мгновенных значений этой функции, следую­ щих через интервалы времени, не превышающие 1/2 : /в секунд 1 ) .

 

 

из

2ид

'Л:

 

3)

 

 

 

И.'іПЬі

 

 

 

 

LLg(i)

 

 

 

 

е)

Q(U),

 

 

 

 

 

И i И/ I В/

В*

 

lfm

 

 

û

; inn S

 

 

 

 

'3

 

8J

 

 

us

ma

l

 

 

 

2us

 

 

US-ù)H U3+<t>n

Рис. 3.1. Непрерывный модулирующий сигнал (a) и его спектр (б), импульсная несущая (в) и ее апекцр (г), дис- 'Кретизированный .сигнал (д) и его .спектр (е)

 

Содержание

этой теоремы

можно

также выразить ф-лой

 

« ( 0 =

| ]

н

(*,)?"?

— ti)

 

 

(3.1)

 

і = — о о

 

aB(t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

u(t)—дискретизируемый

 

сигнал;

^ = іТд ;

— ; « в

= 2я./в .

 

') Доказательство

 

теоремы

В.

А. К о т е л ь н и к о в а

приводится

во мно­

гих

учебных пособиях

 

по теории

передачи сигналов.

 

 

28

Заметим, что .первый сомножитель под знаком суммы представляет собой мгновенное значение (отсчет) сигнала, а второй — импульс­ ную характеристику идеального фильтра нижних частот (ФНЧ) с

частотой среза <»ср = « в , т. е. реакцию

такого ФНЧ на отсчет .сиг­

нала, появляющийся в момент времени

Поэтому, располагай по­

следовательностью переданных по каналу связи отсчетов, для точ­

ного восстановления непрерывного

сигнала, <в принципе,

достаточ­

но пропустить ее через указанный

ФНЧ.

 

 

 

 

Теорема

В. А. Котельникова

в формулировке

автора

относится

к сигналам с ограниченным спектром. Позже она

была распростра­

нена

и на

случайные сигналы

с

ограниченным

энергетическим

спектром (см., например, работу

.[2] и др.). Строго

говоря, все сиг­

налы

связи

и ів том числе сигналы на

входе системы ограничены

во времени

и уже в силу этого имеют

бесконечно

 

широкий

спектр;

более того,

в принципе только сигналы с неограниченным

спект­

ром

могут

переносить полезную

информацию.

Поэтому

теорему

В. А. Котельникова применительно к реальным сигналам следует понимать как приближенное утверждение. Однако степень этого приближения вполне достаточна для практики. Действительно, ни

одно устройство, входящее в

состав системы свизи, и тем более

вся система в целом не могут

пропустить без искажений сигналы

с бесконечно широким спектром, да это на практике и не требует­ ся. Так, например, естественный получатель речевой информации — человеческое ухо — практически не реагирует на колебания с ча­ стотами выше 16 кГц. Примерный график спектральной плотности среднего квадрата звукового давления речи показан на рис. 2.1. Такой же характер имеет энергетический спектр речевого сигнала на выходе высококачественного конденсаторного микрофона. За­ метное ограничение спектра имеет место уже при преобразовании звукового давления в электрический сигнал с помощью обычного микрофона, а также при обратном преобразовании, осуществляе­ мом в телефонном аппарате. Как известно из практики построения систем многоканальной связи, качество передачи телефонного сиг­ нала будет достаточно высоким, если ограничиться в каждом ка­ нале передачей частотных составляющих, лежащих в полосе ЗСЮч-3400 .Гц. Искажения, возникающие при таком ограничении спектра, не оказывают существенного влияния на разборчивость речи [3].

Таким образом, дискретизируѳмые сигналы в системах с ИКМ можно считать практически ограниченными по спектру, и для них справедливы условия теоремы В. А. Котельникова.

С технической точки зрения равномерная дискретизация ничем не отличается от хорошо известной в технике 'связи амплитудноимпульсной модуляции (АИМ). Действительно, если непрерывный по времени сигнал (рис. 3.1а) модулирует по амплитуде периоди­ ческую импульсную последовательность, показанную на рис. 3.1 в, то в случае балансной модуляции на выходе модулятора будет по-

29

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ