2 Определение параметров камеры
Параметрами видеокамеры являются длины сторон кадра, диметр объектива, информационная емкость, максимальная частота первичного сигнала.
Fоб
=
a:b
=
Vк
=
Dоб
=
A:B
= a:b
=
b = 9a/16
Dоб2 = a2 + b2 = a2 +81a2/256 = 337a2/256
a2 = 256Dоб2/337
a = 16Dоб2/3,6 = 16*12,5/18,36 = 10,89 мм
b = 2*10,89/3 = 6,128 мм
Nстр = b*Fоб = 6,128 *325 = 1992 строк
Fстр = a*Fоб = 1,089 *325 = 3541 точек в строке
Fmax = Vк* Nстр* Fстр = 25*1992*3541 = 176302856 Гц
3 Определение параметров ацп и цап
Интервал дискретизации по времени Тд выбирается на основе теоремы Котельникова. Обратная к Тд величина - частота дискретизации fд = 1/Tд выбирается из условия
fд ≥ 2Fm, (3.1)
где Fm - максимальная частота первичного сигнала (сообщения).
fд ≥ 2*176302856 = 352605712 Гц
Обычно
параметры входного ФНЧ АЦП и выходного
ФНЧ ЦАП выбирают одинаковыми.
Рисунок 3.1 - Спектр отсчетов и АЧХ ослабления фильтров АЦП и ЦАП
На рис. 3.1 представлены: S(f) - спектр отсчетов, которые отображаются узкими импульсами, Sa(f) - спектр непрерывного сообщения a(t), A(f) - рабочее ослабление ФНЧ.
Для того, чтобы ФНЧ не вносил линейных искажений в непрерывный сигнал, предельные частоты полос пропуска ФНЧ должны удовлетворять условию
f1 ≥ Fm (3.2)
f1 ≥176302856
Для того, чтобы исключить наложение спектров Sa(f) и Sa(f-fД}, а также обеспечить ослабление востанавливающим ФНЧ составных Sa(f-fД} предельные частоты полос задерживания ФНЧ должны удовлетворять условию
f2 ≤ (fД - Fm) (3.3)
f2 ≤ 352605712 – 176302856 = 176302856
Чтобы ФНЧ не были слишком сложными, отношение предельных частот выбирают из условия
f2 / f1 = 1,3 ... 1,4. (3.4)
После подстановки соотношений (3.2) и (3.3) в (3.4) можно выбрать частоту дискретизации fД.
fд = 2.3 Fm
fд = 405496569 Гц
Следовательно
В системе цифровой передачи методом ИКМ мощность помехи на выходе ЦАП определяется как
, (3.5)
где
-
средняя мощность шума квантования;
-
средняя
мощность шумов ошибок измерения.
На
практике принято считать, чтобы
не превышало
более, чем на 10%, то есть
(3.6)
Найдем
=
=(8.8·10-6)2-(8·10-6)2=1,34·10-11
Считая
шаг квантования
малым по сравнению с диапазоном изменения
сигнала р(х) в пределах этого шага можно
принять равномерной.
При нормальном распределении х плотность распределения вероятности равна
В результате величина ошибки квантования определиться соотношением
(3.7)
Шаг квантования зависит от числа уровней квантования N:
x = Umax / (N-1) (3.8)
Из выражения (3.8) определим минимально возможное число уровней квантования:
(3.9)
Длина двоичного примитивного кода на выходе АЦП есть целое число:
m = log2 N . (3.10)
Поэтому число уровней квантования N выбирается как целая степень числа 2, при котором
N ≥ Nmin. (3.11)
m = 9
Тогда N = 29 = 512
Шаг квантования с поправкой
Длительность двоичного символа (бита) на выходе АЦП определяется как
Тб = ТД / m. (3.12)
Среднее количество информации, передаваемое по каналу связи в единицу времени, - скорость передачи информации Ht определим по формуле
, (3.13)
где
- скорость передачи отсчетов;
–энтропия.
В нашем случае скорость передачи отсчетов равна частоте дискретизации:
(3.14)
H(x) для равномерного распределения по формуле:
(3.15)
Тогда скорость передачи информации Ht
Ht
=
*9
= 4460462259 бит/с.