Нелинейный кодер

Назначение: для АМПЛИТУДЫ отсчета АИМ-сигнала в ... - комбинацию.

Кодирование производится в три этапа:

1-й этап - кодирование полярности отсчета.

Положительная полярность кодируется символом «...». Отрицательная полярность кодируется символом «...». Результат кодирования записывается в 1-м разряде.

2-й этап - кодирование десятичного номера сегмента (0,1,2,3,4,5,6,7)

в двоичном коде. Выбор эталонного сигнала.

Результат кодирования записывается в 2, 3 и 4 разрядах. 3-й этап - кодирование уровня квантования внутри выбранного сегмента.

Выбор эталонных сигналов.

Результат кодирования записывается в 5, 6, 7 и 8 разрядах.

Кодер состоит из двух частей: аналоговой части - Кодер А и цифровой части - Кодер Ц.

Кодер А

От амплитудно-импульсных модуляторов сигнал поступает в виде АИМ-1, затем он преобразуется в сигнал вида АИМ-2 (заряжается конденсатор «С» в схеме «Пре­образователь АИМ-1 в АИМ-2», а после окончания кодирования конденсатор разряжа­ется). Управляют работой преобразователя импульсные последовательности с частотой 8 кГц, которые формируются в схеме «КодерА».

КОМПАРАТОР - схема сравнения АМПЛИТУДЫ отсчета АИМ-сигнала и сигналов.

Алгоритм работы компаратора следующий:

1. Если Эталонный сигнал или их СУММА (∑эт) БОЛЬШЕ амплитуды отсче­та, то на выходе компаратора который по цепи обратной связи поступает в цифровой регистр и импульс из соответствующей его ячейки.

2. Если Эталонный сигнал или их СУММА (∑эт) МЕНЬШЕ амплитуды отсчета, то на выходе компаратора и импульс (1) в соответст­вующей ячейке цифрового регистра ……………………………… ДВА ГЕНЕРАТОРА ЭТАЛОННЫХ СИГНАЛОВ ГЭС: для 11-ти эталонных сигналов каждый (1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2,1 у.е.).

ГЭС-1 для кодирования отсчетов, ГЭС-2 -для

Кодер ц

ЦИФРОВОЙ РЕГИСТР ЦР:

1. Для записи импульсов (1) от Распределителя разрядного (РР ГО), их СОХРАНЕНИЯ или СТИРАНИЯ в соответствии с символами…....или……,

поступающими от по цепи обратной связи.

2. Для выбора ГЭС-1 или ГЭС-2.

3. Для формирования 8разрядной кодовой Комбинации.

КОМПРЕССИРУЮЩАЯ ЛОГИКА КЛ – для……………………………….

Поступающего от ЦР 7-разрядного кода (бес первого символа полярности отсчета) в 11-разрядный код для правления ключами выбора ГЭС.

БЛОК ВЫБОРА и КОММУТАЦИИ ЭТАЛОННЫХ СИГНАЛОВ БКЭ - для подключения выбранного эталонного сигнала по команде от КЛ.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ПК -

1. Для вывода сформированной в ячейках памяти ЦР 8-разрядной кодовой комби­нации в (схема ФЛС у ИКМ-30).

Считывание 8-ми символов из ячеек памяти производится в последовательной форме, начиная с 1-го разряда до 8-го.

2. Для четных разрядов кодовой комбинации для увеличения

устойчивости синхронизации.

ГЕНЕРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГОпер - для получения сигналов, управляющих работой кодера.

Таблица для записи результатов кодирования.

ПРИНЦИП РАБОТЫ НЕЛИНЕЙНОГО КОДЕРА

на примере отсчета, амплитуда которого равна - 410 у.е.

В исходном состоянии все ключи разомкнуты, все разряды ЦР и ПК обнулены.

1-й этап кодирования. Кодирование полярности отсчета АИМ-сигнала.

Выбор ГЭС-1 илиГЭС-2.

1-й разряд. По 1-му проводу от распределителя разрядного РР ГОпер. посту­пает импульс в 1-ю ячейку цифрового регистра ЦР. Этот импульс через БКЭ проходит в ГЭС-1, в котором находится эталонный сигнал 0 у.е. Этот эталонный сигнал используется для определения полярности отсчета. Замыкается ключ, подключающий ГЭС-1. Эталонный сигнал 0 у.е. поступает в КОМПАРАТОР, где сравнивается с амплитудой отсчета.

Так как эталонный ток 0 у.е. больше, чем - 410, то на выходе компаратора формируется импульс, который по цепи обратной связи поступает в Цифровой регистр и стирает импульс из его 1-й ячейки. Эталонный сигнал 0 у.е. отклю­чается, ключ, подключивший ГЭС-1, размыкается. Замыкается ключ, подклю­чающий ГЭС-2 на оставшиеся 7 разрядов кодирования.

1-й этап завершился выбором ГЭС-2.

2-й этап кодирования. Выбор основного эталонного сигнала U осн.эт.

2-й разряд. По 2-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс во 2-ю ячейку Цифрового регистра. Компрессирующая логика КЛ считывает комбинацию, записанную в 2, 3 и 4-м разрядах ЦР (100) и через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ 1-го основного эталонного сигнала Uосн.эт. = 128 у.е.

Эталонный сигнал 128 у.е. поступает в компаратор, сравнивается с амплитудой отсчета 410 у.е. Так как эталонный сигнал 128 у.е. меньше ампли­туды отсчета, то на его выходе пробел (0), и импульс во 2-й ячейке цифрового регистра сохраняется. Эталонный сигнал 128 у.е. отключается.

3-й разряд. По 3-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс в 3-ю ячейку Цифрового регистра. Компрессирующая логика КЛ считывает комбинацию, записанную в 2, 3 и 4-м разрядах ЦР (110) и через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ основного эталонного сигнала 512 у.е.

Эталонный сигнал 512 у.е. поступает в компаратор, сравнивается с амплитудой отсчета 410 у.е. Так как эталонный сигнал 512 у.е. больше амплиту­ды отсчета, то на выходе компаратора формируется импульс, который по цепи обратной связи поступает в цифровой регистр и стирает импульс в 3-й ячейке цифрового регистра. Эталонный сигнал 512 у.е. отключается.

4-й разряд. По 4-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс в 4-ю ячейку Цифрового регистра. Компрессирующая логика КЛ считывает комбинацию, записанную в 2, 3 и 4-м разрядах ЦР (101) и через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ основного эталонного сигнала 256 у.е. Эталонный сигнал 256 у.е. поступает в компаратор, сравнивается с амплитудой отсчета 410 у.е. Так как эталонный сигнал 256 у.е. меньше амплитуды отсчета, то на выходе компарато­ра пробел и импульс в 4-й ячейке цифрового регистра сохраняется.

Во 2, 3 и 4-м разрядах сформировалась комбинация 100. Поэтому КЛ выбирает основной эталонный сигнал 256 у.е. и, замкнув ключ этого основного эталонного сигнала, подключает этот основной эталонный сигнал 256 у.е. к компаратору на оставшиеся четыре разряда.

3-й этап кодирования. Выбор дополнительных эталонных сигналов Uдоп.эт.

5-й разряд. По 5-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс в 5-ю ячей­ку Цифрового регистра. КЛ через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ 1-го дополнительного эталонного сигнала 128 у.е, который поступает в компара­тор и сравнивается с амплитудой отсчета 410 у.е. Так как сумма эталонных сигналов (256 + 128 = 384) меньше амплитуды отсчета 410, то на выходе компаратора пробел и импульс в 5-й ячейке ЦР сохраняется. Ключ 1-го дополнительного эталонного сигнал 128 у.е. в ГЭС-2 остается замкнутым, и этот эталонный сигнал в компараторе сохраняется.

6-й разряд. По 6-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс в 6-ю

ячейку Цифрового регистра. КЛ через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ 2-го дополнительного эталонного сигнала 64 у.е, который поступает в компаратор и сравнивается с амплитудой отсчета 410 у.е. Так как сумма эталон­ных сигналов (256 + 128 + 64 = 448) больше амплитуды отсчета 410, то на выходе компаратора формируется импульс, который по цепи обратной связи поступает в Цифровой регистр и стирает импульс в 6-й ячейке ЦР.

Ключ эталонного сигнала 64 у.е. в ГЭС-2 размыкается и этот эталон­ный сигнал из компаратора удаляется.

7-й разряд. По 7-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс в 7-ю ячей­ку Цифрового регистра. КЛ через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ 3-го дополнительного эталонного сигнала 32 у.е, который поступает в компара­тор и сравнивается с амплитудой отсчета 410. Так как сумма эталонных сигналов (256 + 128 + 32 = 416) больше амплитуды отсчета 410, то на выходе компаратора импульс, который по цепи обратной связи поступает в Цифровой регистр и стирает импульс в 7-й ячейке ЦР. Ключ 3-го дополнительного эталонного сигнала 32 у.е. в ГЭС-2 размыкается и этот эталонный сигнал из компаратора удаляется.

8-й разряд. По 8-му проводу от РР ГО пер. поступает импульс в 8-ю ячейку Цифрового регистра. КЛ через БКЭ дает команду в ГЭС-2 замкнуть ключ 4-го дополнительного эталонного сигнала 16 у.е, который поступает в компаратор и сравнивается с амплитудой отсчета 410 у.е. Так как сумма эталон­ных сигналов (256 + 128 + 16 = 400) меньше амплитуды отсчета 410, то на выходе компаратора пробел. Импульс в 7-й ячейке ЦР сохраняется. Ключ 4-го дополнительного эталонного сигнал 16 у.е. в ГЭС-2 остается замкнутым, и этот эталонный сигнал в компараторе сохраняется.

В 8-ми разрядах Цифрового регистра сформировалась кодовая комбинация 01011001.

Абсолютная величина ошибки квантования рассчитывается по формуле

ζкв.абс. = Uаим -∑Uэт = 410- (256 + 128 + 16) = 410- 400 = 10 у.е.

Ошибка квантования ζкв.абс. сравнивается с шагом квантования Δ и рассчитывается ее относительная величина в %.

Для закодированного отсчета - 410 у.е . ζкв. отн. = (10 у.е : 16) х 100% = 62,5 %.

Таблица 5.

Таблица 5.