Расчет разрядности кода для узкополосного сигнала

Исходные данные для расчета количества разрядов кодовой комбинации широкополосного сигнала:

• кол-во каналов двухстороннего действия в первичном цифровом потоке nd = 15;

• диапазон частоты f = (0,4.. .3,4) кГц;

• коэффициент активности источника К = 0,25;

• максимальная мощность сигнала Р_mах = 2000 мкВт0;

• средняя мощность сигнала Р_ср = 60 мкВт0;

• средняя мощность помехи Р_пом = 140000 пВт0;

• защищенность от шумов квантования на выходе канала А_КВ = 37 дБ;

• Р₀=1 мВт;

Расчет динамического диапазона (формула 2.3) и пик-фактора (формула 2.5) сигнала:

(

D = p_max – p_min = 3,01 + 27,446 = 30,456 дБ;

Q = p_max – p_ср = 3,01 + 12,218 = 15,228 дБ;

Расчёт разрядности кода (формула 2.2):

Так как m≥12, используется нелинейное квантование (формула 2.7):

В итоге принимается нелинейное квантование для 10-ти разрядного кода.

3. Определение защищённости сигнала от шумов квантования

Для расчёта защищённости сигнала от шумов квантования используется формула (3.1):

P_C– мощность сигнала;

P_Ш.КВ.– мощность шумов квантования;

Преобразуем эту формулу для более удобного расчёта. Мощность шума квантования можно определить по следующей формуле:

R– сопротивление сети;

δ – шаг квантования;

U_ОГР – напряжение ограничения;

P_ОГР– мощность шумов ограничения;

K– разрядность кода;

Защищённость сигнала от шумов квантования с учётом формулы (3.3):

Определение защищённости от шумов квантования для широкополосного сигнала

4. Выбор частоты дискретизации линейных сигналов

По теореме Котельникова можно определить минимальную частоту дискретизации, при которой обеспечивается неискаженное восстановление первичного сигнала. Смысл данной теоремы в том, что частота дискретизации должна быть больше либо равна удвоенной верхней частоте исходного сигнала:

F_Д ≥ 2F_В (4.1)

Совместная передача узкополосного и широкополосного сигнала накладывает дополнительные требования к выбору частоты дискретизации и определяется равенством:

F_Д.np ≥ k F_Д.nd (4.2)

F_Д.np – частота дискретизации широкополосного сигнала;

F_Д.nd – частота дискретизации узкополосного сигнала;

k – целое число;

Таким образом, частоты дискретизации сигналов должны быть кратными, что необходимо для согласования скоростей в цикле ИКМ.

При выборе частоты дискретизации необходимо иметь ввиду, что при восстановлении первичного сигнала используется фильтр низких частот (ФНЧ) и необходимо иметь запас для полосы расфильтровки (∆F_p = 2 кГц).

Значение частот дискретизации выбирается из соотношения:

F_Д ≥ 2F_В + ∆F (4.3)