Задача 3

Привести структурные схемы аналого-цифрового (АЦП) и цифро-аналогового (ЦАП) преобразователей, дать описание процессов в схемах, изобразить временные диаграммы сигналов, которые объясняют работу АЦП и ЦАП для произвольной формы аналогового сигнала. В табл. 3 заданы исходные числовые данные: максимальная частота спектра F_max и коэффициент амплитуды К_А аналогового сигнала, допустимое отношение сигнал/шум квантования _{кв доп}. Рассчитать интервал и частоту дискретизации, число уровней квантования, длину кода АЦП, длительность двоичного символа и скорость цифрового сигнала на выходе АЦП.

Таблица 3 – Числовые данные к задаче 3

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Fmax, кГц	12	22	16	2,8	3,4	5,5	6	8,2	18	10
КА	4,5	3,5	5,5	7	8	5	3	4	8	6
кв доп, дБ	39	42	38	42	34	45	49	40	34	43

Указания. См. [1, с. 453, 460; 2, с.335...341; 3, с. 242...249].

Интервал дискретизации Т_д и частота дискретизации f_д – взаимно обратные величины: Т_д = 1/f_д и определяются на основе теоремы Котельникова: f_д  2F_max.

Число уровней квантования L_доп определяют из условия, чтобы удовлетворить заданному отношению сигнал/шум квантования _{кв доп}. Для этого следует воспользоваться формулой

.

Перед выполнением расчетов заданное в децибелах отношение сигнал/шум квантования необходимо представить в разах:  = 10^0,1[дБ].

Длина кода АЦП n определяется как минимальное целое, которое удовлетворяет условию n  log₂L_доп. Длительность двоичного символа на выходе АЦП Т_б = Т_д/n. Скорость цифрового сигнала R = 1/Т_б.

Задача 4

Модулирующим сигналом b(t) является цифровой сигнал со скоростью R. Метод модуляции и значение скорости заданы в табл. 4. Модулированный сигнал передается по каналу связи.

Необходимо:

• изобразить структурную схему системы передачи, которая соответствует условию задачи, и описать назначение отдельных блоков системы (на схеме должны быть, как минимум, модулятор, линия передачи и демодулятор);

• рассчитать минимально возможную ширину спектра модулированного сигнала, при которой обеспечивается передача без межсимвольной интерференции.

Таблица 4 – Числовые данные к задаче 4

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Метод модуляции	ФМ-2	ФМ-4	ФМ-8	КАМ-16	ФМ-16	АМ-2	ЧМ-2	КАМ-32	АМ-4	ФМ-4
R, бит/с	9600	4800	2400	1200	1800	1200	2400	4800	9600	4800

Указания. См. [1, с. 164-168, 316-319; 2, с. 103-112, 246-254; 3, с. 114-124].

Минимально возможная ширина спектра модулированного сигнала, при которой обеспечивается передача без межсимвольной интерференции, определяется:

для сигналов АМ-М, ФМ-М, КАМ-М , где М – число уровней модулированного сигнала;

для сигнала ЧМ-2 minF_s = 2R.