28 Частотно-импульсная модуляция. Детекторы чим-сигналов.

Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ) осуществляется с помощью импульсных автогенераторов. Сигнал ЧИМ можно получить двусторонним амплитудным ограничением аналогового сигнала.

Детектор сигнала с ЧИМ может быть выполнен по схеме, состоящей из канального фильтра Ф, амплитудного ограничителя О, дифференцирующей цепи ДЦ; двухполупериодного выпрямителя с активной нагрузкой ДВ, одновибратора ОВ, детектора с удвоением напряжения Д и фильтра ФНЧ.

Работа детектора поясняется с помощью временных диаграмм.

Пройдя узкополосные цепи канала связи, ЧИМ-сигнал становится похожим на аналоговый ЧМ-сигнал. Блоком АО он глубоко ограничен по амплитуде с двух сторон так, что на его выходе имеют место одинаковые прямоугольные импульсы разной частоты следования и длительности. В блоке ДЦ эти импульсы дифференцируются по времени, в результате чего на его выходе U_ДЦ(t) представляет собой фронты и срезы. Последние представляют собой очень узкие разнополярные импульсы, которые в блоке ДВ преобразуются в однополярные U_дв(t) , увеличивая тем самым частоту следования в два раза. В блоке ОВ формируются одинаковые импульсы прямоугольной формы одной длительности, но разной частоты следования, которые поступают на вход блока Д. Принципиальная схема блока Д:

На выходе схемы имеет место переданный аналоговый сигнал U_д(t).

29 Цифровые виды модуляции. Импульсно-кодовая модуляция. Дискретизация, квантование и кодирование.

Цифровые виды модуляции обеспечивают передачу аналоговых сообщений в цифровой форме. Классы систем цифровой передачи:

1. системы с ИКМ

2. системы с дифференциальной ИКМ (ДИКМ)

3. системы с дельта модуляцией

ИКМ включает в себя дискретизацию непрерывного сообщения по времени через интервалы времени ∆t, квантование по уровню полученных отсчетов b(к*∆t) и кодирование полученных квантованных значений (рисунок а).

Проводим квантование через равные промежутки времени

Квантование по уровню означает округление мгновенных значений отсчетов до ближайших разрешенных уровней квантования bкв(∆t). Квантование сводится к записи номера квантованного уровня отсчета чаще всего в двоичной системе исчисления. Эти операции осуществляются на передающей стороне в АЦП, а приемной – в ЦАП. Любое число в произвольной СС м.б. записано в виде комбинации элементарных цифр: гдеk – разрядность кода; - разрядная цифра (0,1,2, .. , а-1); а – основание кода.

Возникающую погрешность нельзя устранить при квантовании, но можно контролировать, т.к. она не превышает половины шага квантования. Погрешность квантования представляет собой разность м\у исходным сообщениемb(t) и сообщением, восстановленным по квантованным отсчетам, и называется шумом квантования. В современных ИКМ используют неравномерное квантование, при котором малые уровни сигналов квантуются с меньшей ошибкой, чем большие. Уменьшая шаг квантовния пропорционально уровню входного сигнала, отношение сохранится постоянной при изменениях этого уровня.

Характеристики компрессора и экспандера должны быть взаимообратимыми.

Чтобы выходной сигнал фильтра U(t) в какой-то момент времени был наибольшим, надо учесть, что необходимо для этого сосредоточение энергии, составл. сигнала на выходе фильтра можно получить только после поступления всей энергии входного сигнала Si(t), то есть после его окончания t0=T

Амплитудная характеристика компандера описывается А-законом или µ-законом.

При нелинейном кодировании процессы квантования и кодирования обычно объединяются, а нелинейное квантование характеристика формируется непосредственно в кодере.