- •Казанский Государственный Технический Университет им. А.Н.Туполева
- •Кодирование
- •Фильтрация
- •1.3. Описание лабораторной установки
- •1.4. Порядок выполнения работы.
- •1.4.1. Исследование фильтра
- •1.4.2. Снятие характеристики преобразования кодера
- •1.4.3. Снятие характеристики преобразования декодера
- •1.5. Контрольные вопросы
Кодирование
В процессе кодирования квантованному АИМ сигналу ставится в соответствие двоичный код, который и передается в цифровую телекоммуникационную систему. В простейшем случае в качестве кода используется номер уровня квантования. При этом для используемых в телефонии 256 уровней квантования требуется 8 разрядный двоичный код для каждого отсчета. Таким образом, передача информации в одном цифровом телефонном канале осуществляется со скоростью 8FD = 64 кбит/сек.
С технической точки зрения кодирование, по крайней мере первичное, осуществляется одновременно с дискретизацией. Например, в телефонных кофидеках чаще всего используется метод последовательного приближения (поразрядного уравновешивания). В этом методе формируются пробные коды, которые поступают в цифро-аналоговый преобразователь, а выходной сигнал последнего uПР сравнивается при помощи компаратора с аналоговым входным сигналом uВХ. В качестве примера покажем процесс преобразования для четырехразрядного АЦП.
В исходном состоянии во всех разрядах регистра последовательных приближений (РПП) устанавливаются нули. Затем в каждой из них начиная со старшего поочередно (при каждом поступлении тактового импульса) устанавливается единица. На первом шаге устанавливается 1 в старшем разряде РПП и на выходе ЦАП появляется напряжение uПР1 = . Так как в нашем примере uВХ в старшем разряде единичный уровень заменяется на нулевой. В следующем такте устанавливается единица во втором разряде РПП и с выхода ЦАП поступает напряжение uПР2=. Так как uВХ, во втором разряде РПП единица остается. На третьем шаге устанавливается единица в третьем разряде. Теперь с выхода ЦАП поступает напряжение uПР3 =+. Учитывая, что в нашем примере +uВХ единица в третьем разряде также сохраняется. На последнем шаге uВХ сравнивается с uПР4=++ и в четвертом разряде устанавливается ноль. Таким образом в результате преобразования получаем код 0110. При неравномерном кодировании исходный сигнал предварительно подвергается компандированию.
Декодирование
При декодировании ИКМ сигнала осуществляется обратное преобразование кода в АИМ сигнал. Для этого последовательный код преобразуется в параллельный и поступает в цифроаналоговый преобразователь. При этом сигналы, соответствующие единицам кодовой последовательности суммируются (каждый со своим весом) и на выходе возникает импульс с амплитудой uКВ, соответствующей принятому коду. Весовые коэффициенты при декодировании такие же, как и при кодировании. Исходный аналоговый сигнал uВЫХ выделяется из АИМ сигнала с помощью фильтра низких частот.
Можно показать, что амплитудно - частотная характеристика цифро-аналогового преобразователя определяется формулой
ЦАП = (5)
где - длительность импульсов АИМ сигнала;
- период дискретизации.
Как правило, в декодерах для увеличения коэффициента передачи используют широкие импульсы = (случайные функции). Однако при этом частотная характеристика становиться неравномерной; коэффициент передачи с частотой уменьшается в соответствии с (5). Для компенсации этих искажений частотную характеристику приемного ФНЧ корректируют ( - коррекция), увеличивая коэффициент передачи в верхней части спектра сигнала.