Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

Кафедра радиотехнических систем (РТС)

Исследование системы связи с дельта-модуляцией

Отчёт по лабораторной работе по дисциплине «Теория и техника передачи информации»

Студенты группы 1В2-М

________ В.П. Постол

________ Н.Г. Калашникова

________ Д.А. Палилей

Руководитель

Доктор технических наук,

профессор

________ Ю.П.Акулиничев

Томск 2023

Оглавление

Y

Введение 3

1 Теоретическая часть 4

1.1 Принцип дельта-модуляции 4

1.2 Искажения при дельта-модуляции 6

1.3 Влияние помех в канале связи 8

2 Практическая часть 10

Заключение 16

Введение

Целью настоящей работы является ознакомление с принципом ДМ, особенностями построения систем связи с ДМ и исследование некоторых характеристик системы связи с дельта-модуляцией.

1. Теоретическая часть

   1. Принцип дельта-модуляции

Модулирующее напряжение r(t) и напряжение с выхода интегрирующего каскада R(t) подаются на два входа вычитающего устройства, то есть на выходе последнего имеем их разность ε(t) = R(t)–r(t).

Генератор импульсов вырабатывает периодическую последовательность коротких тактовых импульсов, задающих тактовые моменты времени. Период следования этих импульсов определяет шаг квантования по времени ∆t.

При подаче на вход кодирующего устройства k-ro короткого тактового импульса в момент t=k∆t оно вырабатывает прямоугольный импульс с фиксированными значениями амплитуды и длительности. Полярность этого импульса зависит только от знака разности ε(t) в тактовый момент времени. Если ε(k∆t)0, т.е r(k∆t)R(k∆t), то на выходе кодирующего устройства появляется положительный импульс. Если же ε(k∆t)>0, т.е. r(k∆t)), то полярность импульса отрицательна.

Интегратор 1 выполняет математическую операцию интегрирования поступающих на его вход кодовых импульсов и работает по следующим правилам:

1) если с выхода кодирующего устройства на вход интегратора подается импульс положительной полярности, то напряжение на выходе интегратора скачком возрастает на величину ∆r и затем остается неизменным до прихода следующего импульса;

2) если с выхода кодирующего устройства на вход интегратора подается импульс отрицательной полярности, выходное напряжение интегратора скачком уменьшается на ∆r и затем также остается неизменным до прихода следующего импульса.

Рисунок 1.1 – Функциональная схема системы связи с ДМ

Поскольку на выходе кодирующего устройства в тактовые моменты времени обязательно возникают импульсы той или иной полярности, напряжение на выходе интегратора обязательно возрастает либо уменьшается на одну ступеньку и вследствие этого приобретает ступенчатую форму, показанную на рис. 1.2а. Очевидно, что величина ∆r определяет шаг квантования по амплитуде при таком аналого-цифровом преобразовании сигнала.

Из приведенного анализа работы дельта-модулятора следует, что в вычитающем устройстве сравнивается истинное значение модулирующего напряжения r[k∆t] с квантованным.

Рисунок 1.2 – Форма напряжений в характерных точках

В каждом периоде тактовой частоты здесь передается информация только об одном из двух возможных перемещений ступенчатой кривой R(t) на одну ступеньку вверх или вниз. Таким образом, сигнал при дельта-модуляции оказывается автоматически кодированным по двоичной системе и представляет собой импульсы всегда одинаковой величины, но различного знака. На практике обычно используют однополярное кодирование, то есть в тактовых точках импульс присутствует или имеется пауза, что соответствует положительным или отрицательным приращениям.

Функции декодирующего устройства на приемной стороне выполняет интегратор 2, на выходе которого получается ступенчатое напряжение R1(t). После его сглаживания фильтром нижних частот получим функцию сообщения r1(t), близкую к r(t). Понятно, что для уменьшения ошибок в передаче сообщений интегратор 2 должен быть аналогичен интегратору 1.