Содержание Задание на курсовую работу 2 Введение 4 Задания 5 Задание 1 5 Задание 2 8 Задание 3 12 Задание 4 14 Задание 5 17 Задание 6 21 Задание 7 23 Задание
 Скачать 237.33 Kb.
|
Задание 2Предполагая, что передаваемый информационный сигнал является аналоговым с шириной спектра F, опишем преобразования, которым он подвергается в АЦП при переходе к первичному цифровому сигналу ИКМ. Для преобразования аналогового сигнала в цифровой ИКМ сигнал, в АЦП осуществляются последовательно три операции: а) дискретизация аналогового сигнала во времени, т.е. замена исходного аналогового сигнала Uа(t) его дискретными отсчётами Uд(nTд), взятыми через интервал времени (интервал дискретизации) Тд, который выбирается согласно теореме Котельникова: д  1/(2 F),где F - ширина спектра сигнала. [1, c. 123; 2, c. 98]При передаче необходимо получать как можно более узкие импульсы отсчетов, чтобы в интервалах между ними разместить отсчеты сигналов остальных каналов система, а при приеме, наоборот, как можно более широкие импульсы отсчетов, так как мощность низкочастотного сигнала на входе приемника зависит от энергии импульсов отсчетов, восстановленных на выходе декодера. Сигнал на выходе АИМ ключа - самая простая форма дискретизированного сигнала, у которого вершины импульсов повторяют форму исходного непрерывного сигнала. Для НЧ сигнала, в спектре которого есть постоянная составляющая, интервал дискретизации выбирается из соотношения: Tд 1/(2 FВ), где FВ -верхняя частота спектра аналогового сигнала. [2, c. 101].Последовательность дискретных отсчетов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования. б) Квантование дискретных отчетов сигнала по амплитуде (по уровню), т.е. замена значений дискретных отчетов Uд (nTд) на значения ближайших разрешенных уровней квантования Uкв (n Tд). [2, c. 97] Передача аналоговых сигналов цифровыми методами сопровождается шумом квантования, возникающим из-за деления динамического диапазона кодека на конечное число дискретных величин (ступеней квантования). Предположим, что весь динамический диапазон кодера y1,y2,…,yk, …yN-1,yN… разделен на N одинаковых ступеней квантования . В центре каждой ступени расположен уровень, значение которого или его порядковый номер. Кодер в процессе кодирования может выразить двоичным числом. Обозначим эти уровни квантования через y1, y2, …,yk, …, yN. Далее предположим, что максимальное значение непрерывного входного сигнала x=f(t) не превышает общего динамического диапазона кодера (это предположение исключает дополнительные шумы из-за ограничения сигналов) и в каждый момент ti достигает xi=f(t). При выполнении операции квантования возникает ошибка квантования =xi-yk, где yk - ближайший уровень квантования. Качество передачи в системах с ИКМ оценивается отношением мощности сигнала к мощности шума квантования, (дБ). [2, c. 97, c. 639-640]  (2.1)Качество повышается при увеличении шагов квантования. Сравнение аналоговых импульсных видов модуляции (АИМ, ШИМ, ВИМ) с ИКМ позволяет сделать следующие выводы: Информация о мгновенных параметрах входного непрерывного сигнала при аналоговых импульсных видах модуляции передается при непрерывном изменении аналоговых величин (амплитуды, длительности, временного положения) импульса. Длительность действия систем передачи с этими видами модуляции, как правило, ограничена искажениями, возникающими в процессе передачи, главной причиной которых является чувствительность передаваемого сигнала к внешним помехам; Информация о мгновенных параметрах непрерывного сигнала в системах с ИКМ передается в виде двоичных чисел (кодовых групп), представленных последовательностью импульсов одинаковой формы и амплитуды. Так как искажения этих импульсов при условии безошибочной регенерации не влияют на качество передачи и их сравнительно легко регенерировать, то практически можно достичь независимости качества передачи входного непрерывного сигнала от дальности связи. Необходимо помнить, что при ограничении числа уровней квантования входного непрерывного сигнала появляется дополнительный шум. Кроме того, цифровые системы передачи по сравнению с аналоговыми занимают более широкую полосу частот, что объясняется заменой аналогового сигнала группой импульсов. в) Кодирование номеров уровней, соответствующих значениям квантовых отчетов сигналов. Кодирование заключается в замене квантовых отсчетов кодовыми комбинациями двоичного кода номера уровня квантования, которому соответствует значение квантового отсчета. [1, c. 84] Опишем вышеприведенные преобразования следующими графиками.  Рис. 2.1 Сигнал на входе АЦП  Рис. 2.2 Дискретизация входного сигнала  Рис. 2.3 Квантование входного сигнала  Рис. 2.4 Сигнал на выходе АЦП:  Рис. 2.5. Структурная схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП). |