X-PDF

Импульсно – кодовая модуляция (ИКМ)

Поделиться статьей

Лекция № 15.

Аналого – цифровое преобразование при ИКМ.

Принципы аналого – цифрового преобразования на основе ИКМ были предложены в 1940 г. Французским инженером А. Ривсом. В ИКМ аналоговый первичный сигнал подвергается преобразованию в цифровую форму с помощью трех операций:

дискретизации по времени .

квантования по амплитуде (уровню) .

кодирования.

Таким образом, аналого – цифровой преобразователь (АЦП) ИКМ должен содержать дискретизатор, квантователь и кодирующее устройство.

Аналого – цифровой преобразователь ИКМ.

Процесс дискретизации непрерывного сигнала сводится к определению его отсчетов через интервал времени . Для взятия отсчетов чаще всего используется электронный ключ, который через интервал времени замыкается на короткое время. В соответствии с теоремой Котельникова частота дискретизации должна быть не менее чем вдвое больше максимальной частоты спектра непрерывного сигнала. Например, для речевого сигнала со спектром 0,3… 3,4 кГц выбрана частота = 8 кГц.

В квантователе устанавливаются уровни, разрешенные для передачи. Разница между двумя ближайшими уровнями называется шагом квантования Δi. Если шаги квантования одинаковы и не зависят от уровня квантования, то квантование является равномерным. При различных шагах получается неравномерное квантование. При квантовании отсчеты непрерывного сигнала , попадающие в интервал между разрешенными уровнями, округляются до ближайшего разрешенного уровня. Из – за округления в процессе квантования возникает погрешность

,

поскольку квантованное значение отсчета отличается от истинного . Эта погрешность является специфической помехой любого АЦП и называется шумом квантовани я. Шум квантования представляет собой случайную последовательность импульсов, максимальное значение которых не превышает половины шага квантования.

Квантованный сигнал уже, в принципе, можно считать кодовым основанием кода , равным числу разрешенных уровней квантования. Однако многоуровневые сигналы очень не удобны для передачи, так как приемник должен уверенно различать все разрешенные уровни. Кроме того, такие сигналы такие сигналы трудно регенерировать при воздействии помех, поэтому в системах ИКМ обычно используют двоичный код.

Представленная информация была полезной?
ДА
58.6%
НЕТ
41.4%
Проголосовало: 988

Кодер АЦП преобразует квантованные отсчеты в кодовые комбинации, обозначающие соответствующие уровни. Чаще всего кодирование сводится к записи номера уровня в двоичной системе счисления. Это будет так называемый двоичный натуральный код. В системах связи с ИКМ применяются и другие двоичные коды (например, Грэя или симметричный), дающие несколько большую защищенность системы ИКМ от ошибок.

Таблица кодов для 16-ти уровней квантования.

В этой таблице зачерненные участки представляют 1 («единицы»), а незачерненные – 0 («нули») в кодовых комбинациях. В практических системах с ИКМ старший разряд кодовых комбинаций, как правило, указывает полярность (знак) отсчетов (обычно 1 – положительная, 0 – отрицательная полярность). При известных значениях отсчетов и шаге квантования с помощью таблицы кода можно легко построить кодовые комбинации на выходе АЦП в ИКМ.

Цифро – аналоговое преобразование при ИКМ.

Обратное преобразование цифрового сигнала в непрерывный при ИКМ осуществляется декодером и фильтром нижних частот (ФНЧ).

Цифро – аналоговый преобразователь ИКМ.

В состав декодера входит преобразователь последовательного кода в параллельный, на выходе которого появляется набор единиц и нулей принятой кодовой комбинации. Каждая единица (токовый импульс) поступает на вход сумматора с весом , где – номер разряда единицы в кодовой комбинации для натурального двоичного кода. На выходе сумматора возникает импульс, амплитуда которого определяется кодовой комбинацией на входе декодера. Например, при декодировании кодовой комбинации 01101 с 2-го и 5-го выходов преобразователя на входы сумматора напряжение не подается (нулевые импульсы), а с 1-го, 3-го и 4-го выходов подаются импульсы напряжения, увеличенные соответственно в 20, 22, 23 раза. На выходе сумматора появится напряжение пропорциональное 23+22+20=13 уровню, то есть квантованный АИМ сигнал.

Выделение из АИМ сигнала непрерывного первичного сигнала эквивалентно детектированию АИМ и осуществляется обычно ФНЧ.


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.6%
НЕТ
41.4%
Проголосовало: 988

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет