- •Лекция 11. Выбор частоты дискретизации сигналов.
- •Амплитудные характеристики кодеков и шумы квантования
- •Защищенность сигнала от шума квантования
- •Лекция 13. Равномерное и неравномерное квантование. Шумы квантования
- •Лекция 14. Принцип работы линейного кодека.
- •Декодер
- •Лекция 15. Дельта-модуляция
- • На выходе схемы вычитания получается разность кодированных отсчетов, т.Е. Сигнал с дикм
- •Лекция 16. Собственные помехи при квантовании группового сигнала
- •Лекция 17. Расчёт количества разрядов в кодовой комбинации. Расчёт защищённости от шумов квантования.
- •Получаем код: 1 1 1 1 0 1 0
- •Лекция 18. Выбор типа линейного кода цсп
- •Лекция 20. Разработка структурной схемы цсп
Декодер
После регенерации восстановленные кодовые группы подаются на декодирующее устройство, которое преобразует их в квантованные уровни сообщений. Используется набор эталонных напряжений с «весами», соответствующими разрядам принимаемого кода.
20 21 22 23 24 25 26
70
64
6 0
5 0
4 0
32
3 0
2 0 16
8
1 0 1 2 4
0
Для декодирования кодовой группы необходимо получить эталонное напряжение, соответствующее положению импульсов этой комбинации и затем все напряжения сложить.
Импульсы кодовой группы открывают соответствующие ключи, на выход которых проходит эталонное напряжение, они складываются и получается Uc.
Лекция 15. Дельта-модуляция
Используется наряду с ИКМ, по кодовой группе отображается лишь знак приращения данного отсчета по отношению к предыдущему, формируемому суммированием предшествующих приращений с учетом их знака. О величине приращения уславливаются заранее. Информация о знаке приращения с помощью двухуровнего одноразрядного кода (+1 или –1). Т.к. приращение априори известно. То на приемной станции по этой последовательности импульсов сигнал восстанавливается.
nan(t)
S
кодер
вычит.
ФНЧ
F(t)
Tn
t
Если в момент появления импульса F(t) удовлетворяется условие:
, то на выходе кодера возникает положительный импульс, а если , то отрицательный импульс.
Таким образом, сравнивается истинное значение моделирующего напряжения с квантованным, которое образовалось в предыдущем периоде.
ФНЧ ограничивает входящий сигнал по спектру.
Т.е. происходит аппроксимация непрерывного сигнала ступенчатой функцией с постоянным шагом приращения (квантования). На приемной стороне двухполярная последовательность импульсов поступает на интегратор, который формирует аппроксимируемый сигнал. После сигнал проходит на ФНЧ, где подавляются высшие гармонические составляющие и восстанавливается переданный сигнал.
Этот сигнал отличается от переданного шумом квантования.
Этот шум возникает из-за конечного значения интервала квантования и шума перегрузки.
Шум перегрузки возникает из-за того, что крутизна входного сигнала превышает шаг квантования (т.е. аппроксимируемый сигнал не успевает «следить» за изменением U(t). Нужно поднимать частоту дискретизации
Частоту дискретизации можно понизить, если использовать (AДM) адаптивную (компандированную) дельта - модуляцию , при которой шаг квантования изменяется в зависимости от крутизны U(t).
U(t)
Uan(t)
Цель управления интегратором
Здесь изменение шага квантования управляется длительностью пакетов импульсов.
Цель управления состоит из АПЕ - анализатор плотности единиц, модулятора импульсов и S2. АПЕ фиксирует наличие определенного числа следующих подряд символов одного знака и формирует последовательность импульсов, подаваемых на S2. На выходе S2 появляется аналогичный сигнал с напряжением, пропорциональным мощности входного сигнала. Этот сигнал подается на Модулятор импульсов, который регулирует амплитуду импульсов, подаваемых не вход S1 , что приводит к изменению амплитуды сигнала на выходе S1 – к изменению шага квантования – аппроксимируемая функция намного быстрее «догоняет» исходный сигнал..
Применение АДМ позволило снизить частоту дискретизации в 4 раза (с 200кГц до 50кГц).
Дифференцируемая ИКМ (ДИКМ)
В данном случае передается информация не только о знаке приращения Uс , но и о квантованном значении этого приращения.
При ДИКМ кодируется не квантованные значения отсчетов, а их квантованная разность.
Это обеспечивает -е числа уравнений квантования по сравнению с необходимым числом ур-ний при квантовании самих отсчетов, что позволяет -ть разрядность кода и тактовую частоту цифрового потока.
–нет два варианта построения структурных схем ДИКМ.
В первом случае – разностный сигнал формируется в аналоговой форме, во втором – после АЦП.
1)
Здесь Uвх(t) подается на схему вычитания и линию задержки, задерживающей сигнал на время периода дискретизации Т.
Разность входного и задержанного сигналов, которая определяет приращение сигнала, подвергается дискретизации и затем в кодере – квантованию и кодированию.
На приемном конце цифровая последовательность сначала декодируется, в результате чего восстанавливается последовательность квантования приращений сигнала в моменты отсчетов, а затем путем последовательного суммирования с помощью ∫ преобразуется в последовательность квантованных отсчетов сигнала и далее – в исходный аналоговый сигнал.
2)
Здесь, после АЦП вход, сигнал сначала (как и при ИКМ) преобразуется в цифровую форму. Затем он подается на схему вычитания и через ЛЗ, с периодом Т= периоду дискретизации. Причем первым подается старший разряд кодовой группы, затем – младший.
|
|
мл |
ст |
|
мл |
ст |
|
ст |
мл |
|
|
|
|
Например, Uр = |
2в : |
1 0 |
1 0 |
- |
1 1 |
0 0 |
= |
0 0 |
1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
5 |
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|