29-10-2014_11-40-41 / Методические указания к практическому занятию ___2 (ОТС)
.pdf
Методические указания к практическому занятию №2 по дисциплине «Общая теория связи»
Равномерное кодирование
Красноярск
Золотухин, В.В.
Методические указания к практическому занятию №2 «Равномерное кодирование» по дисциплине «Общая теория связи» / В.В. Золотухин. – Красноярск, 2013. – 5 с.
В данных методических указаниях к практическим занятиям по дисциплине «Общая теория связи» студентам предстоит изучить и закрепить методы равномерного кодирования текстовых, звуковых и видеосигналов.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 210700.62.
© В.В. Золотухин
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2
Равномерное кодирование
Задача 2.1: Определите скорость передачи сигналов звукового вещания первого и высшего классов по каналам передачи данных при кодировании каждого отдельного отсчета сигнала n-битными кодовыми комбинациями
(табл. 2.1).
Таблица 2.1
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
n |
8 |
6 |
7 |
5 |
4 |
9 |
11 |
10 |
12 |
3 |
Задача 2.2: При кодировании речевого сигнала было решено использовать K уровней квантования (табл. 2.2). Сколько битов потребуется для передачи одной кодовой комбинации такого кода?
Таблица 2.2
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
K |
122 |
643 |
375 |
54 |
175 |
16 |
76 |
431 |
1236 |
123 |
Задача 2.3: В цифровой системе передачи используется n-разрядный двоичный код (табл. 2.3). Какое количество уровней квантования обеспечивает такой код?
Таблица 2.3
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
n |
5 |
3 |
6 |
7 |
4 |
2 |
9 |
8 |
11 |
10 |
Задача 2.4: Запишите кодовые комбинации для числа A, закодированного с использованием натурального двоичного кода, для чисел B и C, закодированных симметричным двоичным кодом, и для чисел D и E, закодированных рефлексным кодом Грэя (табл. 2.4).
Таблица 2.3
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
A |
11 |
6 |
3 |
7 |
9 |
8 |
5 |
4 |
2 |
10 |
B |
8 |
3 |
6 |
4 |
5 |
2 |
3 |
5 |
6 |
7 |
C |
-5 |
-2 |
-9 |
-3 |
-6 |
-7 |
-1 |
-9 |
-8 |
-7 |
D |
5 |
2 |
7 |
3 |
5 |
3 |
1 |
8 |
5 |
3 |
E |
6 |
15 |
10 |
8 |
14 |
9 |
5 |
12 |
14 |
16 |
Задача 2.5: Отсчёты АИМ-сигнала s1, s2 и s3 (табл. 2.5) подвергаются процедуре квантовании с шагом квантования, равным . Рассчитайте количество уровней квантования, величину ошибки квантования и мощность шума квантования для указанных отсчётов. Нарисуйте график с отсчётами АИМ-сигнала до и после квантования. Как изменятся указанные величины, если уменьшить шаг квантования в два раза? Рассчитайте тактовую частоту системы передачи, необходимую для передачи указанных сигналов при длительности канального интервала T.
Таблица 2.5
|
Номер |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
s1, мВ |
2,9 |
|
4,4 |
|
1,3 |
|
1,6 |
|
2,5 |
|
6,7 |
|
3,8 |
|
4,4 |
|
1,9 |
|
4,4 |
|
|||||||||||
|
s2, мВ |
9,4 |
|
8 |
|
0,8 |
|
9,3 |
|
2 |
|
8,8 |
|
5,6 |
|
0,9 |
|
9,2 |
|
6,4 |
|
|||||||||||
|
s3, мВ |
1,2 |
|
2 |
|
2 |
|
1,4 |
|
3,4 |
|
1,5 |
|
2,9 |
|
4,9 |
|
1,5 |
|
3,2 |
|
|||||||||||
|
Δ, мВ |
2 |
|
3 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
3 |
|
2 |
|
1 |
|
2 |
|
|||||||||||
|
T, мкс |
5 |
|
4 |
|
7 |
|
6 |
|
4 |
|
1 |
|
9 |
|
5 |
|
2 |
|
3 |
|
|||||||||||
Задача 2.6: Определить необходимое число уровней квантования, число разрядов кодовых комбинаций системы передачи с ИКМ, если известно, что ошибка квантования не должна превышать εкв мВ (табл. 2.6), динамический диапазон сигнала составляет D дБ, а максимальное значение амплитуды
равно Umax мВ.
Таблица 2.6
Номер |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
εкв, мВ |
0,5 |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
2,5 |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
0,5 |
|
3 |
|
2 |
|
2,5 |
|
||||||||||
D, дБ |
26 |
|
26 |
|
32 |
|
27 |
|
34 |
|
29 |
|
32 |
|
33 |
|
26 |
|
27 |
|
||||||||||
Umax, мВ |
530 |
|
260 |
|
290 |
|
360 |
|
280 |
|
600 |
|
570 |
|
600 |
|
690 |
|
450 |
|
||||||||||
Задача 2.7: Определите время, необходимое для передачи черно-белого изображения – листа формата А4. Разрешающая способность сканера – K ppi. Пропускная способность канала передачи данных – V бит/c. Определите, насколько увеличится время передачи цветного изображения с M цветами (табл. 2.7). (Подсказка: размер листа A4 - 210×297 мм, 1 см = 0,3937 дюйма, ppi – pixels per inch – число пикселей на дюйм).
Таблица 2.7
Номер |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
K |
300 |
|
100 |
|
200 |
|
350 |
|
500 |
|
600 |
|
100 |
|
300 |
|
250 |
|
200 |
|
||||||||||
V |
300 |
|
200 |
|
100 |
|
200 |
|
400 |
|
100 |
|
200 |
|
100 |
|
100 |
|
200 |
|
||||||||||
M |
16 |
|
64 |
|
256 |
|
128 |
|
32 |
|
16 |
|
32 |
|
64 |
|
256 |
|
512 |
|
||||||||||