Описание модели
Модель предназначена для исследования характеристик кодирования сигналов при помощи АДИКМ. Модель содержит программные модули:
НЧ генератора;
Кодека (алгоритм работы представлен на рис.3);
осциллографа;
анализатора спектра.
ЭТАПЫ РАБОТЫ
Снятие осциллограмм, амплитудно-частотных характеристик АДИКМ-кодека.
Домашнее задание:изучите типовые характеристики АДИКМ-кодека.
Рис.3.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Загрузите модель в MathConnex 7.0.
Запустите модель на выполнение.
Зарисуйте осцилограму адаптации шага квантования.
Изменяя частоту квантования 32, 64 и 128 кГц наблюдайте изменение шага квантования. ()
Изучите алгоритм адаптации.
Выйдете из программы MathConnex 7.0.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Расскажите принцип действия АДИКМ-кодеков.
Приведите параметры адаптации кодирования.
Опишите алгоритм адаптации кодека данной модели.
Обоснуйте оптимальные режимы эксплуатации АДИКМ-кодеков.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Конспект лекций.
Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники в 2-х томах -М.: Мир, 1986.
Белами Дж. Цифровая телефония: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ИССЛЕДОВАНИЕ МАКЕТА И ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ЛИНЕЙНОГО ДЕЛЬТА КОДЕКА.
Цель работы:изучение принципов действия и характеристик линейного дельта кодека, сопоставление и анализ характеристик макета и имитационной модели
Домашнее задание:изучите принцип действия и схему включения кодера и декодера линейного дельта-модулятора, его основные характеристики.
1 КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
!.1. Общие сведения
Дельта-модуляция (ДМ) представляет собой способ аналого-цифрового преобразования. Она может рассматриваться как особый случай ДИКМ, когда используется только один разряд на дискрет разностного сигнала. Этот единственный разряд просто показывает полярность дискрета разностного сигнала и посредством этого указывает на то, увеличился или уменьшился сигнал за время, прошедшее после последнего дискрета. Аппроксимация входного сигнала создается в цепи обратной связи путем формирования ступеньки вверх, если разность положительна (единица), и ступеньки вниз, если разность отрицательна (нуль). На рис. 1 показан синусоидальный сигнал, аппроксимированный посредством ДМ. Отметим, что сигнал в цепи обратной связи продолжает создавать ступеньки в одном направлении, пока значения аппроксимирующего сигнала в два последовательных момента формирования ступенек не окажутся по разные стороны кривой входного сигнала, и в этот момент ступеньки в цепи обратной связи меняют свое направление на обратное, до тех пор пока снова не повторится то же явление. Таким образом, в процессе отслеживания входного сигнала выходной сигнал ДМ приближается к входному сигналу, что дает возможность с помощью сглаживающего фильтра правильно восстановить входной сигнал.
Рис. 1.
Поскольку каждый кодированный дискрет содержит относительно малое количество информации (1 бит), системы с ДМ требуют более высокой частоты дискретизации, чем системы с ИКМ или многоразрядной ДИКМ. В действительности, частоту дискретизации необходимо выбирать намного выше минимальной частоты дискретизации, равной удвоенной полосе. С другой точки зрения повышение частоты дискретизации необходимо для лучшего предсказания следующего дискрета.
Дельта-модуляция вызывает значительный интерес как метод преобразования в цифровую форму различных видов аналоговых сигналов. Одним из положительных свойств ДМ является простота. На рис. 2 показан типовой вариант реализации кодера и декодера при ДМ. Функция аналого-цифрового преобразования осуществляется с помощью простого компаратора. Положительное напряжение разности приводит к формированию 1, а отрицательное – к формированию 0. Соответственно функции цифроаналогового преобразования в цепи обратной связи и в декодере осуществляются с помощью генератора импульсов с двумя полярностями. В простейшей форме интегратор может состоять просто из конденсатора, накапливающего заряды от импульсного генератора.
Рис. 2
Дельта кодек допускает также использование относительно простых фильтров для ограничения полосы входного сигнала и сглаживания выходного сигнала. Спектр, возникающий в процессе дискретизации, состоит из боковых полос гармоник частоты дискретизации, точно отражающих спектр дискретизируемого сигнала. Вследствие относительно высокой частоты дискретизации в дельта кодеке эти боковые полосы сильно разнесены по частоте, и, следовательно, от помех наложения спектров можно защититься при менее жестких требованиях к характеристикам среза входного фильтра.