2. Опис імітаційної моделі

Модель призначена для дослідження характеристик кодування сигналів за допомогою АДІКМ. Модель містить програмні модулі:

• НЧ генератора;

• Кодека (алгоритм роботи представлений на мал.3);

• осцилографа;

• аналізатора спектра.

3. ЕТАПИ РОБОТИ

Зняття осциллограм, амплітудно-частотних характеристик АДІКМ-кодека.

Рисунок 4.3.1 - Алгоритм адаптації

1. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ

1. Завантажте модель в MathConnex 7.0.

2. Запустіть модель на виконання.

3. Замалюйте осцилограму адаптації кроку квантування.

4. Змінюючи частоту квантування 32, 64 і 128 кгц спостерігайте зміну кроку квантування.

5. Вивчіть алгоритм адаптації (рис.4.3.1).

6. Вийдете із програми MathConnex 7.0.

1. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Розкажіть принцип дії АДІКМ-кодеків.

2. Приведіть параметри адаптації кодування.

3. Опишіть алгоритм адаптації кодека імітаційної моделі.

4. Обґрунтуйте оптимальні режими експлуатації АДІКМ-кодеків.

5 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

ДОСЛІДЖЕННЯ ІМІТАЦІЙНОЇ МОДЕЛІ ЛІНІЙНОГО ДЕЛЬТА КОДЕКА

Мета роботи: вивчення принципів дії й характеристик лінійного дельта кодека.

Домашнє завдання: вивчіть принцип дії й схему включення кодера й декодера лінійного дельта-модулятора, його основні характеристики.

5. 1. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

5.1.1 Загальні відомості

Дельта-модуляція (ДМ) являє собою спосіб аналого-цифрового перетворення. Вона може розглядатися як особливий випадок ДІКМ, коли використовується тільки один розряд на дискрет різницевого сигналу. Цей єдиний розряд просто показує полярність дискрету різницевого сигналу й за допомогою цього вказує на те, збільшився або зменшився сигнал за час, що пройшов після останнього дискрету. Апроксимація вхідного сигналу створюється в ланцюзі зворотного зв'язку шляхом формування сходинки вгору, якщо різниця позитивна (одиниця), і сходинки вниз, якщо різниця негативна (нуль). На рис.5.1.1.1 показаний синусоїдальний сигнал, апроксимований за допомогою ДМ. Відзначимо, що сигнал у ланцюзі зворотного зв'язку продовжує створювати сходи в одному напрямку, поки значення апроксимуючого сигналу у два послідовних моменти формування сходів не виявляться по різні сторони кривої вхідного сигналу, і в цей момент сходи в ланцюзі зворотного зв'язку міняють свій напрямок на зворотний, доти поки знову не повториться те ж явище. Таким чином, у процесі відстеження вхідного сигналу вихідний сигнал ДМ наближається до вхідного сигналу, що дає можливість за допомогою фільтра, що згладжує, правильно відновити вхідний сигнал.

Рисунок 5.1.1.1 - Синусоїдальний сигнал, апроксимований за допомогою ДМ

Оскільки кожен кодований дискрет містить відносно малу кількість інформації (1 біт), системи із ДМ вимагають більш високої частоти дискретизації, ніж системи з ІКМ або багаторозрядною ДІКМ. У дійсності, частоту дискретизації необхідно вибирати набагато вище мінімальної частоти дискретизації, рівній подвоєній смузі. З іншого погляду підвищення частоти дискретизації необхідно для кращого передбачення наступного дискрету.

Дельта-модуляція викликає значний інтерес як метод перетворення в цифрову форму різних видів аналогових сигналів. Однією із позитивних властивостей ДМ є простота. На рис.5.1.1.2 показаний типовий варіант реалізації кодера й декодера при ДМ. Функція аналого-цифрового перетворення здійснюється за допомогою простого компаратора. Позитивна напруга різниці приводить до формування 1, а негативне - до формування 0. Відповідно функції цифроаналогового перетворення в ланцюзі зворотного зв'язку й у декодері здійснюються за допомогою генератора імпульсів із двома полярностями. У найпростішій формі інтегратор може складатися просто з конденсатора, що накопичує заряди від імпульсного генератора.

Рисунок 5.1.1.2 - Типовий варіант реалізації кодера й декодера при ДМ

Дельта кодек допускає також використання простих фільтрів для обмеження смуги вхідного сигналу й згладжування вихідного сигналу. Спектр, що виникає в процесі дискретизації, складається з бічних смуг гармонік частоти дискретизації, що точно відбиває спектр сигналу, що дискретизується. Внаслідок відносно високої частоти дискретизації в дельта кодеку ці бічні смуги сильно рознесені по частоті, і, отже, від перешкод накладення спектрів можна захиститися при менш твердих вимогах до характеристик зрізу вхідного фільтра.