Методические указания к выполнению лабораторных ра (1)
.pdf81
пьютера, пользуясь разд. 6. Уточнить с преподавателем план выполнения лабораторного задания.
5.2Исследование возникновения шума квантования при ИКМ. Уста-
новить число уровней квантования L = 16, записать значение Db. Результаты
выполнения программы оформить в виде таблицы b(kTд), i(kTд)×и bкв(kTд) для k = 1, 2 и 3. Определить значение eкв(kTд), сравнить их с Db и объяснить результат.
5.3Исследование отношения сигнал/шум квантования при ИКМ. Ус-
тановить число уровней квантования L1 из домашнего задания. По результатам
работы программы занести в табл. 1 значения Db, εкв2 и Pb. Рассчитать экспе-
риментальное значение ρкв. Сравнить полученные значения b, εкв2 и ρкВ с результатами их расчетов в домашнем задании. Повторить задание для L2 и L3.
5.4Ознакомиться с виртуальным макетом ДИКМ на рабочем месте. Для этого запустить программу 2.5б Изучение цифровых методов передачи аналоговых сигналов, используя иконку Лабораторные работы на рабочем столе, а затем папки ТЭС и Модуль 2. Изучить схему макета на дисплее компьютера, пользуясь разд. 6. Уточнить с преподавателем план выполнения лабораторного задания.
5.5Исследование кодера и декодера ДИКМ. Установить число уровней квантования L1 из домашнего задания. По результатам работы программы зане-
сти в табл. 1 значения b, εкв2 и Pb. Рассчитать экспериментальное значение ρкв.
Повторить задание для L2 и L3. Сравнить с результатами, полученными при исследовании метода передачи ИКМ.
5.6Ознакомиться с виртуальным макетом ДМ на рабочем месте. Для этого запустить программу 2.5в Изучение цифровых методов передачи аналоговых сигналов, используя иконку Лабораторные работы на рабочем сто-
ле, а затем папки ТЭС и Модуль 2. Изучить схему макета на дисплее компьютера, пользуясь разд. 6. Уточнить с преподавателем план выполнения лабораторного задания.
5.7Исследование кодера и декодера ДМ. Установить частоту дискрети-
зации fд = 16 кбит/с, заполнить табл. 2, изменяя шаг квантования b от 0,25 до 0,05. Повторить исследование при fд = 32 кГц и fд = 64 кГц. Построить графики зависимости ε2кв и ρкв от величины шага квантования для каждого значения частоту дискретизации. За полученными зависимостями найти оптимальные значения шага квантования и занести их в таблицу. В выводах объяснить причины, которые влияют на искажение восстановленного сигнала при неоптимальных значениях шага квантования.
Таблица 2 – |
Результаты исследования характеристик ДМ |
|
|
||||||
Метод |
|
|
|
|
|
|
|
ρкв, дБ |
|
|
R, кбит/с |
Pb |
b |
εкв2 |
bопт |
||||
передачи |
|
||||||||
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
ДМ |
|
16 |
|
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
|
82
6 Описание лабораторного макета
Лабораторная работа выполняется на компьютере с использованием трех виртуальных макетов, структурные схемы которых приведены на рис. 7...9. В основу схем макетов положены схемы, приведенные на рис. 1, 2, 4 и 5.
Генератор аналогового сигнала формирует сигнал как сумму нескольких гармоничных колебаний. Длительность сигнала 2 мс, а максимальная частота его спектра Fmax = 3,4 кГц. Аналоговый сигнал нормирован так, что
b(t) max = 1.
В макетах кодеров ИКМ и ДИКМ частота дискретизации установлена 8 кГц. Эти макеты позволяют устанавливать произвольное число уровней квантования. На рис. 8 в макете для исследования метода ДИКМ использовано L- уровневый цифровой канал связи (ЦКС).
|
Осциллограф |
|
Осциллограф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осциллограф |
|
|
Осциллограф |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
Дискрети- |
|
Квантова- |
|
|
Кодер |
|
Декодер |
|
ФНЧ |
|
|
|
|
Измеритель |
|||||||||||||
аналогового |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и индикатор |
||||||||||||||||||
|
затор |
|
тель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ˆ |
|||
|
|
b(t) |
|
|
|
Установка L |
|
|
|
|
|
|
|
|
b(t) |
|
|
|
|
|
|
b |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ˆ |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b(t ) |
|
|||
|
Измеритель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Индикатор |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеритель |
|
|
|
|||||||||||
|
и индикатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и индикатор |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Pb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Индикатор |
|
Индикатор |
|
|
|
Индикатор |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
отсчетов |
|
|
отсчетов |
|
|
|
|
отсчетов |
|
|
εкв |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 7 – Схема макета для исследования метода ИКМ
|
Осциллограф |
|
Осциллограф |
|
|
Осциллограф |
|
|
|
|
|
|
Осциллограф |
|
|
|
Осциллограф |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
Дискрети- |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Квантова- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеритель |
|||||||||||
аналогового |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
ЦКС |
|
+ |
|
|
|
|
|
ФНЧ |
|
|
|
и индикатор |
|||||||||||||||||||||||
|
|
затор |
|
|
|
|
тель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|||||||||||||||||||||
сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ˆ |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установка L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задержка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Измеритель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индикатор b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеритель |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
и индикатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и индикатор |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Pb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗадержкаTд |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
εкв2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индикатор |
|
|
|
|
|
Индикатор |
|
|
|
|
|
Индикатор |
|
Индикатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
отсчетов |
|
|
|
|
|
|
отсчетов |
|
|
|
|
|
отсчетов |
|
отсчетов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 8 – Схема макета для исследования метода ДИКМ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
83 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Осциллограф |
|
Осциллограф |
|
|
Осциллограф |
|
|
Индикатор |
|
|
|
|
|
|
Осциллограф |
Осциллограф |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
отсчетов |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
Дискрети- |
|
|
|
|
|
|
|
Квантова- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеритель |
||||||||||
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Накопи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
аналогового |
|
|
|
|
|
|
ДКС |
|
X |
|
|
ФНЧ |
|
|
и индикатор |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
затор |
|
|
|
тель |
|
|
|
|
|
тель |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pˆ |
||||||||||
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
Установкаfд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Накопитель |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеритель |
|
|||||||
|
|
Измеритель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и индикатор |
|
|||||||||||
|
|
и индикатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установка |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Индикатор |
|
|
|
Индикатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
εкв2 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
b |
|
отсчетов |
|
|
|
|
отсчетов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 9 – Схема макета для исследования метода ДМ
В макете кодера ДМ можно устанавливать частоту дискретизации 16, 32, 48 и 64 кГц. Этот макет допускает установку произвольного шагу квантования.
7 Требования к отчету
7.1Название лабораторной работы.
7.2Цель лабораторной работы.
7.3Результаты выполнения домашнего задания.
7.4Результаты выполнения п. 5.2...5.7 лабораторного задания (таблицы, графики).
7.5Выводы по каждому пункту лабораторного задания, в которых дать анализ полученных результатов – совпадение теоретических и экспериментальных данных и т.п.
7.6Дата, подпись студента, виза преподавателя с оценкой по 100балльной шкале.
84
ЛИТЕРАТУРА
1.Іващенко П.В. Сигнали електрозв’язку: навч. посіб. з вивчення модуля 1 дисципліни «Теорія зв’язку» / П. В. Іващенко, І. С. Перекрестов. – Одеса: ОНАЗ ім. О. С. Попова, 2013. – 136 с.
2.Дирда В.Ю Передавання інформації в телекомунікаційних системах: навч. посіб. з вивчення модуля 2 дисципліни «Теорія зв’язку» / В.Ю Дирда, П.В.Іващенко. – Одеса: ОНАЗ ім. О. С. Попова, 2010. – 80 с.
3.Стеклов В.К. Теорія електричного зв’язку: підручник [для ВНЗ] за ред. В.К. Стеклова / В.К. Стеклов, Л.Н. Беркман – К.: Техніка, 2006. – 552 c.
4.Теория электрической связи: учебник [для вузов] / А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, В.И. Коржик, М.В. Назаров; под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 1998. – 432 с.
5.Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. – [2- е изд., испр.]; пер. с англ. / Б. Скляр. – М.: Изд. дом "Виль-
ямс", 2003. – 1104 с.
85
Редактор Л.А. Кодрул Комп. верстка