Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
kursovoy_proekt_po_tssp_18variant211 (1).docx
Скачиваний:
63
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
884.16 Кб
Скачать

5.2. Расчет защищенности от шумов квантования

5.2.1 Шумы при равномерном квантовании

Если расстояние между уровнями квантования одинаково, то квантование называется равномерным.

При квантовании возникают ошибки, величина которых случайна, имеет равномерное распределение и не превышает значения половины шага квантования. Таким образом, сигнал после квантования представляет собой сумму исходного сигнала и сигнала ошибки, который воспринимается, как флуктуационный шум.

Определим динамический диапазон сигнала:

Dc = Pmax –Pmin (5.5)

где: Рмах – максимальный уровень сигнала

Рmin – минимальный уровень сигнала

(5.6)

где: Qпик=13.5 дБ – пик-фактор сигнала

у0 = -13дБ – среднее значение волюма сигнала

σу=5 дБ – среднеквадратическое отклонение волюма сигнала

(5.7)

тогда:

Число уровней квантования Nкв однозначно связано с разрядностью кода m, необходимой для кодирования АИМ отсчетов. При использовании двоичных кодов Nкв=2m. Оценим необходимое число разрядов m при использовании равномерного квантования.

= 34 дБ

Максимальная защищенность от шумов квантования:

(5.9)

Выразим из Акв min mр – необходимое число разрядов в двоичном коде при равномерном квантовании;

(5.10)

Найдем число шагов квантования:

(5.11)

Рис. 5.1 Характеристика защищенности от шумов квантования

Равномерное квантование даёт большую разрядность кода, следовательно, требуется повышенное быстродействие многоразрядных кодирующих устройств и расширение полосы частот канала передач.

5.2.2 Шумы при неравномерном квантовании

В реальных системах ИКМ с временным разделением каналов используется неравномерное квантование, которое может быть осуществлено различными способами:

  • сжатием динамического диапазона сигнала перед равномерным квантованием и последующим компенсирующим расширением его после линейного декодирования;

  • непосредственно в кодирующем устройстве, т.е. путем применения нелинейного кодирующего устройства;

  • с помощью соответствующего цифрового преобразования сигнала, формируемого на выходе линейного кодера, т.е. кодера с равномерной характеристикой (цифровое компандирование).

При неравномерном кодировании используются 8-ми разрядные коды, т.е. число уровней квантования равно 256.

При реализации первого способа используется характеристика компрессирования типа А. Характеристика компрессирования – зависимость y от х, где y = Uвых/Uогр , x = Uвх/Uогр; Uогр определяется по формуле:

(5.12)

Где: A = 87,6 – вид компрессии

Рис.5.2.Характеристика компрессирования типа А.

Отношение сигнал/шум для А-характеристики определяется по следующим уравнениям:

(5.13)

(5.14)

Rкв

Rкв. max (x)

Где: Nкв = 28 = 256 - число уровней квантования

x

Rкв. min (x)

Рис.5.3. Зависимость Rкв от х при равномерном и неравномерном квантовании.

Для сигналов, относительная величина которых не превышает 1/A, квантование носит равномерный характер и уровень шума — постоянная величина. Если относительная величина сигнала выше 1/А, то квантование является логарифмическим и мощность шумов пропорциональна мощности сигнала.

.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]