3.4.1 Варианты реализации дикм

Кодеры и декодеры дифференциальной ИКМ могут быть выпол­нены множеством способов в зависимости от разделения функций обработки сигнала между аналоговыми и цифровыми цепями. В од­ном крайнем случае функции дифференцирования и интегрирования могут быть реализованы посредством аналоговых цепей, в то время как в другом крайнем случае вся обработка сигналов может быть выполнена цифровым способом, а на вход поступают дискреты в форме обычного ИКМ сигнала. На рис. 3.27 представлены структур­ные схемы трех различных вариантов реализации с различным объе­мом цифровой-обработки сигнала.

На рис. 3.27а изображена система с аналоговым дифференциро­ванием и интегрированием. Аналого-цифровому преобразованию подвергается разностный сигнал, а цифро-аналоговому в цепи обратной связи — непосредственно код разности, имеющий ограниченный диа­пазон. Для интегрирования используются аналоговое суммирование и запоминание в аналоговой памяти.

На рис. 3.27б представлена система, которая выполняет инте­грирование в цифровой форме. Код разности вместо непосредст­венного преобразования снова в аналоговую форму в цепи обратной связи подвергается здесь суммированию и накапливается в регистре для получения цифрового представления предыдущего входного диск­рета. Затем для получения из цепи обратной связи аналогового сигнала, применяемого для вычитания, используется ЦАП на полный динамический диапазон сигнала. Отметим, что ЦАП на рис. 3.27б должны обеспечивать преобразование полного диапазона амплитуд дискретов, в то время как ЦАП на рис. 3.27а преобразуют более ограниченные по амплитуде сигналы разности.

На рис. 3.27в представлена система, где вся обработка сигнала выполняется при помощи цифровых логических схем. Аналого-цифровой преобразователь формирует кодовые комбинации, соответст­вующие дискретам с полным амплитудным диапазоном, которые сравниваются с аппроксимациями кодовых комбинаций предыдущего дискрета, полученными цифровым способом. Отметим, что в этом случае АЦП должен формировать кодовые комбинации во всем дина­мическом диапазоне входных сигналов, в то время как АЦП в двух других вариантах обрабатывают только разностные сигналы.

Преимущества цифровых вариантов обработки заключаются в том, что цифровые схемы не требуют настройки и легко воспроиз­водятся, а также пригодны к реализации в виде интегральных микро­схем с большой степенью интеграции (БИС). При выполнении на стандартных навесных компонентах аналоговые варианты, очевидно, более просты. Кроме того, стоимость аппаратуры аналого-цифрового преобразования падает с уменьшением диапазона преобразования.

Декодеры во всех трех вариантах, показанных на рис. 3.27, реализуются точно так же, как цепи обратной связи соответствующих кодеров. Это связано с тем, что в цепи обратной связи форми­руется аппроксимация входного сигнала (задержанного на один пе­риод дискретизации). Если в канале не происходят ошибки, то сигнал на выходе декодера (перед фильтрацией) идентичен сигналу в цепи обратной связи. Таким образом, чем точнее сигнал в цепи обратной связи повторяет входной сигнал, тем точнее сигнал на выходе декодера повторяет входной сигнал.