Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Контрольная 7 семестр / Контрольная работа.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.01.2026
Размер:
360.77 Кб
Скачать

Министерство цифрового развития, связи И массовых коммуникаций российской федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра многоканальных телекоммуникационных систем

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

Многоканальные телекоммуникационные системы

Выполнил:

студент группы БТС2251

(Фамилия И.О.)

Студенческий билет №

Вариант: 00

Проверил:

ст. преподаватель Зуйкова Т.Н.

Москва 2025

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

Задание 1 4

Задание 2 11

Задание 3 15

Список использованных источников 17

Введение

Для выполнения операции кодирования/декодирования в первом задании изучен теоретический материал [Четкин С.В., ч. 1, пп. 6, 11, 12, 13, 14 и 15]. Процедура кодирования пояснена с помощью таблицы, аналогичной таблице 3 [Четкин С.В., ч. 1 п. 11]. Одну таблицу из 12 строк (по числу тактов) составляют для линейного кодера, другую из 8 строк – для нелинейного. Преобразование цифрового компандирования пояснить, используя таблицы 4а и 4б [Четкин С.В., ч. 1, п. 15].

Защищенность от помехи квантования рассчитывают на основе материалов [Четкин С.В., ч. 1, п. 5]. График строят аккуратно, по линейке, соблюдая масштаб, с указанием конкретных значений величин (в децибелах).

Временная диаграмма электрического сигнала в формате кода БВН приведена в [Четкин С.В., ч. 1, рис. 68, п. 41].

Второе задание выполняют после изучения [Четкин С.В., ч. 1, пп. 26, 27, 29]. Результат оформляют в виде таблиц, подобных таблице 8 [Четкин С.В., ч. 1, п. 29]. Их совмещают с изображениями цикла потока Е2 с положительным выравниванием и цикла потока Е2 с двусторонним выравниванием (как дополнительную строку в нижней части таблицы 9 и таблицы 7 [Четкин С.В., ч. 1, п. 29]. Требуется дать письменное обоснование полученному результату.

Основной теоретический материал по третьему заданию приведен в [Четкин С.В., ч. 1, п. 39]. Однако, чтобы выполнить все необходимые расчеты, требуется дополнительно изучить пп. 35, 36, 37, 38 и 41. Только после этого можно приступать к решению. Будьте особенно внимательны и осмотрительны при вычислении тактовой частоты линейного сигнала. Тактовая частота зависит от вида линейного кода и не всегда равна битовой скорости, а может быть как больше, так и меньше ее. Вид кода нужно учитывать и при расчете требуемой помехозащищенности. Не забудьте проверить, можно ли использовать двухкабельную схему на заданной скорости, выполнив расчет ожидаемой защищенности от помехи из-за ПВДК.

Все расчеты в третьем задании следует выполнять для средних значений параметров влияния.

Задание 1

1. Изобразите упрощенные структурные схемы кодера и декодера взвешивания.

2. Выполните операции кодирования/декодирования постоянного напряжения U для каждого из двух случаев:

1) кодек линейный 12-разрядный с цифровым компандированием 8-разрядным;

2) кодек нелинейный 8-разрядный с характеристикой квантования типа А.

Рассчитайте абсолютную и относительную ошибки квантования.

Представьте результаты кодирования в виде электрических сигналов (в формате кода БВН).

Величину напряжения U и шаг квантования находят по формулам:

,

U =111 мВ

= 1 мВ

Замечание: для нелинейного кодека - минимальный шаг квантования.

3. Рассчитайте и постройте зависимость защищенности речевого сигнала от помехи равномерного квантования на выходе m-разрядного кодека при изменении относительного уровня сигнала в динамическом диапазоне от -20 дБ до 0 дБ относительно порога перегрузки.

Разрядность кодека вычисляют по формуле: m=6+В.

m =6

Решение:

1. Упрощенные структурные схемы кодера и декодера взвешивания представлены на рисунках 1, 2 и 3.

Рисунок 1 — Упрощенная структурная схема линейного и нелинейного кодера взвешивания (ИЭН — источник эталонных напряжений)

Рисунок 2 — Упрощенная структурная схема линейного декодера взвешивания

Рисунок 3 — Упрощенная структурная схема нелинейного декодера взвешивания

2. Операцию кодирования/декодирования постоянного напряжения U= 111 мВ =111δ для 12-разрядного линейного кодека с 8-разрядным цифровым компандированием поясняют таблицы 1 и 2.

Таблица 1 — Операция кодирования линейным 12-разрядным кодеком

№ такта

Напряжение на выходе ИЭН

Знак разности

Символ кода

Примечание

1

0

111δ-0>0

1

Подключаются положительные эталоны

2

1024δ

111δ-1024δ<0

0

Эталон 1024δ отключается

3

512δ

111δ-512δ<0

0

Эталон 512δ отключается

4

256δ

111δ-256δ<0

0

Эталон 256δ отключается

5

128δ

111δ-128δ<0

0

Эталон 128δ отключается

6

64δ

111δ-64δ>0

1

Эталон 64δ сохраняется

7

64+32=96δ

111δ-96δ>0

1

Эталон 32δ сохраняется

8

96+16=112δ

111δ-112δ<0

0

Эталон 16δ отключается

9

96+8=104δ

111δ-104δ>0

1

Эталон 8δ сохраняется

10

104+4=108δ

111δ-108δ>0

1

Эталон 4δ сохраняется

11

108+2=110δ

111δ-110δ>0

1

Эталон 2δ сохраняется

12

110+1=111δ

111δ-111δ=0

1

Конец

Результат 8-разрядного цифрового компандирования:

12-разрядная кодовая комбинация 100001101110;

8-разрядная комбинация после компрессии 10111011.

Исходя из таблицы 4а [Четкин С.В., ч. 1 п.15], в которой отображены правила преобразования из 12-ти разрядных кодовых комбинаций в 8-ми разрядные, видно, что первый разряд – полярность сигнала, точками обозначены отбрасываемые символы, единица в 6-ом разряде указывает на 3-ий сегмент шкалы типа А. Код до компрессии P00001ABCD••, код после компрессии P011ABCD.

Исходя из таблицы 4б [Четкин С.В., ч. 1 п.15], в которой отображены правила преобразования из 8-ми разрядных кодовых комбинаций в 12-ти разрядные, видно, что первый разряд – полярность сигнала, 2-ой, 3-ий, 4-ый разряд указывает на 3-ой сегмент шкалы типа А. Код до экспандирования P011ABCD, код после экспандирования P00001ABCD10.

Результат расчета абсолютной и относительной ошибки квантования для линейного 12-разрядного кодека:

Абсолютная ошибка квантования:

Корректирующая поправка отсутствует, так как в данном случае символы со 2 по 7 не равны нулю.

Относительная ошибка квантования: .

Таблица 2 — Операция декодирования линейным 12-разрядным кодеком

№ такта

Символ кода

Напряжение на выходе ИЭН

Примечание

1

1

0

Подключаются положительные эталоны

2

0

1024δ

Ключ разомкнут

3

0

512δ

Ключ замкнут

4

0

256δ

Ключ замкнут

5

0

128δ

Ключ замкнут

6

1

64δ

Ключ разомкнут

7

1

32δ

Ключ замкнут

8

0

16δ

Ключ замкнут

9

1

Ключ разомкнут

10

1

Ключ разомкнут

11

1

Ключ разомкнут

12

0

δ

Ключ разомкнут

0,5δ

Корректирующая поправка

2) кодек нелинейный 8-разрядный с характеристикой квантования типа А.

Операцию кодирования/декодирования постоянного напряжения U = 111 мВ =111δ для 8-разрядного нелинейного кодека с характеристикой типа А поясняют таблицы 3 и 4.

Таблица 3 — Операция кодирования нелинейным 8-разрядным А-кодеком

№ такта

Напряжение на выходе ИЭН

Знак разности

Символ кода

Примечание

1

0

111δ>0

1

Подключаются положительные эталоны

2

128δ

111δ<128δ

0

Номер сегмента от 0 до 3

3

32δ

111δ>32δ

1

Номер сегмента от 2 до 3

4

64δ

111δ>64δ

1

Номер сегмента 3

5

64+32=96δ

111δ-96δ>0

1

Сегмент А

6

96δ+16δ=112δ

111-112δ<0

0

Сегмент В

7

96δ+8δ=104δ

111δ-104δ>0

1

Сегмент D

8

104δ+4δ=108δ

111δ-108δ>0

1

Сегмент C

Результат расчета абсолютной и относительной ошибки квантования для нелинейного 8-разрядного кодека с характеристикой типа А:

Абсолютная ошибка квантования:

Относительная ошибка квантования: .

Таблица 4 — Операция декодирования нелинейным А-кодеком

№ такта

Символ кода

Напряжение на выходе ИЭН

Примечание

1

1

0

Активируется источник эталонов соответствующего знака

2

0

128δ

Ключ разомкнут

3

1

512δ

Ключ замкнут

4

1

1024δ

Ключ замкнут

5

1

256δ

Ключ замкнут

6

0

128δ

Ключ разомкнут

7

1

64δ

Ключ замкнут

8

1

32δ

Ключ замкнут

Корректирующая поправка

Результаты кодирования в виде электрических сигналов (в формате кода БВН) для 12-разрядного линейного кодека с цифровым компандированием и 8-разрядного нелинейного кодека с характеристикой типа А представлены на рисунке 4.

Рисунок 4 — Электрические сигналы в формате кода БВН

3. Зависимость защищенности речевого сигнала от помехи равномерного квантования на выходе 14 -разрядного кодека.

  1. Пик-фактор речевого сигнала – Q=14дБ

  2. Динамический диапазон сигнала от рс=-20дБ до рс=0дБ

  3. Защищенность сигнала:

Расчет защищённости в заданном диапазоне:

рс, дБ

Азкв, дБ

-20

7

-15

12

-10

17

-5

22

0

27

Рисунок 5 — Зависимость защищенности речевого сигнала от помехи равномерного квантования.