30. Дифференциальная икм.

ДИКМ – с-ма с предсказанием. Осн. Идея предсказания – устранение избыточности, создающейся в отсчетах сообщения. Так в отсчетах содержится определенная информация об отсчете. Это зн., что по предыдущим можно предсказать данный отсчетс опред. ошибкой. Но раз зн-епредсказывае6тся, значит оно известно неслучайно и, след-но, не несет информации и явл. избыточным. Его можно исключить, вычитая из реального отсчета, в рез. чего останется только сигнал ошибки предсказания:.

В ней содержатся новые сведения (инфа), поэтому ее передают в ЛС. В ЦСП сигнал ошибки подвергается обычным операция м квантования и кодирования, в рез. чего получ. сигнал ДИКМ.

Т. к. выполн. усл-е , то при том же числе уровней квантования, что и при ИКМ, уменьшается шум квантования. Если же он остается преждним, то можно уменьшить разряд кода и, след-но, скорость передачи инфы, что эквивалентно сжатию.

На приемной стороне ДИКМ имеется такой же предсказатель, как и на передающей. Т. к. он оперирует с теми же отсчетами, предсказание имеющее значение нового отсчета будет таким же, как и на передающей стороне. Добавив к нему принятое зн-е ошибки предсказания, можно восстановить переданный отсчет.

где значок «» означ, что данный сигнал искажен помехами в ЛС.

На рисунке в общем виде представлена структурная схема СП с предсказанием. Она содержит: предсказатель ПР, линию связи ЛС, сумматор.

Уточним, что представляет собой предсказатель. Когда предсказанное значение отсчета представляет собой взвешенную сумму предыдущих отсчетов:

, где , имеет место пик предсказания. Коэффициентыa, b, c подбираются из условия миним. сред. квадр. значения ошибки, т. е. из условия: .

Структурная схема линейного предсказателя состоит из линии задержки ЛЗ, с отводами, разделителей каскадов РК, потенциометров Rn, диф. суммир. усилителя ДСУ. Отводы ЛЗ стоят на расстоянии, соответствующем промежутку времени между отсчетами. С помощью этой линии запоминаются предыдущие отсчеты. Каждый отвод ЛЗ подключен к одному входу ДСУ через РК и Rn, устанавливающий абсолютное значение соотв-го коэф-та a, b или с. Знак его = или – задается потенциометром к одному или другому входу ДСУ. В последнем случае вычитается предсказанное значение из действительного, так что на его выходе получается сигнал ошибки предсказания:

.

В системах ДИКМ применяется неравномерное квантование сигнала ошибки, т. к. наиб. вероятны малые ошибки.

Известно большое число вариантоа технического осуществления ДИКМ с линейным предсказателем.

В схеме: КВ – квантователь, ПР- предсказатель.

Ошибка квантования равна:

.

В качестве критерия оценки качества работы системы выбирается отношение «сигнал-шум»:

.

Второй множитель представляет собой отношение «сигнал-шум» при ИКМ, а первый характеризует при одинаковых параметрах квантователей преимущество с-мы ДИКМ. Оно должно быть максимально возможным. В случае преобразования речевого сигнала, являющегося нестационарным процессом, его ф-я автокорреляции зависит от времени. След-но, для получения оптимальных характеристик коэф-ты предсказания должны изменяться, что требует адаптивного построения системы. Кроме адаптациив современных системах ДИКМ используется адаптация и в квантователях. С-ма ДИКМ с адаптацией предсказателя и квантователя называется адаптивной ДИКМ (АДИКМ).