контрольная работа. Контрольная работа. Контрольная работа цифровые системы передачи студент группы бсс 1851 Бобровский Юрий Романович
 Скачать 1.15 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ордена Трудового Красного Знамени Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Кафедра многоканальных телекоммуникационных систем Вариант № 50 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ Выполнил: Студент группы БСС 1851 Бобровский Юрий Романович Студ. билет № ЗБИК 17350 Москва 2021 Задание 1. Изобразим упрощенные структурные схемы кодера и декодера взвешивания.  Рис. 1 Упрощенная структурная схема линейного кодера взвешивания.  Рис. 2 Структурная схема линейного декодера / нелинейного кодера взвешивания.  Рис. 3 Структурная схема нелинейного декодера взвешивания. Выполним операции кодирования/декодирования постоянного напряжения U для каждого из двух случаев: - кодек линейный, 12-разрядный - кодек нелинейный со стандартной характеристикой квантования типа А. Рассчитаем абсолютную и относительную ошибки квантования. Представьте результаты кодирования в виде электрических сигналов (в формате кода БВН). Линейное кодирование. Напряжение на входе кодера равно U=111+(20*5) =211 мВ Шаг квантования δ=1+0/10=1 ИЭН вырабатывает 11 положительных и 11 отрицательных напряжений от ± δ до ±1024δ Процедура кодирования
Так как 211>0, на выходе компаратора появляется логистическая единица, которая свидетельствует о положительной полярности. Во 2 такте ИЭН подключает к компаратору эталон наибольшего веса 1024δ. Поскольку разность 211-1024 отрицательна, то на выходе компаратора формируется нулевой символ, а эталон 1024δ отключается и т.д. Таким образом кодовое слово на выходе кодера имеет вид 100011010011. Этот результат можем проверить, переведя 211 из десятичной части в двоичную и получим 11010011. К этой записи добавим 1 0 0 0, чтобы учесть полярность и представить результат в 12-разрядном коде.
Линейное декодирование. В результате кодирования напряжение U=211 мВ, было получено двенадцатиразрядное (m=12) кодовое слово 100011010011. В регистр декодера замкнутся ключи № 5, 6, 8, 11, 12 и подключат соответствующие эталоны. Величина сигнала АИМ-2 на выходе декодера составит Uд = 128 + 64 + 16 + 2 + 1= 211, а величина ошибки квантования Ƹ=U–Uд=0. Нелинейное кодирование со стандартной характеристикой квантования типа А.  Рис 4. Схема формирования кода номера сегмента XYZ. Напряжение на входе U=211 мВ, это больше 128, соответственно X=1, U=211 мВ, это меньше 512, соответственно Y=0 U=211 мВ, это меньше 256, соответственно Z=0 На рисунке 4 пунктирной линией показано, как находится номер сегмента при кодировании отсчета с входящим напряжением U=211 мВ. На следующем этапе работы нелинейного 8-разрядного кодера аналогична работе 4-разрядного линейного кодера. Вначале подключается и остается включенным до конца кодирования эталон нижней границы соответствующего сегмента, остальные эталоны, используемые при определении кода номера уровня внутри сегмента A, B, C, D, следующие: δj, 2δj, 4δj, 8δj, где δj – шаг квантования в j-ом сегменте. В нашем случае шаг квантования δj=1δ. 211δ – 128δ – 64δ > 0 A = 1 211δ – 128δ – 32δ > 0 B = 1 211δ – 128δ – 32δ – 16δ > 0 C = 1 211δ – 128δ – 32δ – 8δ > 0 D = 1 И так код отсчета 211δ 11001111 если он положителен и 01001111 если он отрицателен.
Нелинейное декодирование со стандартной характеристикой квантования типа А. Декодируем слово, полученное выше: 11001111. Будут использованы положительные эталоны, следовательно старший разряд P=1. Так как код сегмента 100, то активируются эталоны 128δ и 4δ. Линейное декодирование символов 1111 дает следующий результат: 4*4δ = 16δ. Суммируя, получим UA = 128δ+4δ+16δ=148δ. Рассчитаем и построим зависимость защищенности речевого сигнала от помехи равномерного квантования на выходе m-разрядного кодека при изменении относительного уровня сигнала в динамическом диапазоне от -20 дБ до нуля децибел относительно порога перегрузки. Разрядность кодека m=6+0=6 Возьмем максимум помехозащищенности относительного уровня сигнала к порогу перегрузки pc = 0 дБ Найдем пик фактор сигнала (пик-фактор речевого сигнала обычно принимается 5): Q= 20 lg5 = 14 дБ Защищённость сигнала найдем по формуле: Aзкв = 6m-Q+5+pc= (6*6) – 14 + 5 + 0 Aзкв = 27 дБ Построим зависимость защищенности речевого сигнала от помехи равномерного квантования на рисунке 5.  Рис 5. Зависимость защищенности речевого сигнала от помехи. Задание 2. Изобразим структуру цикла потока Е2 с двусторонним выравниванием. В этом цикле заданы команды согласования скоростей для каждого из четырехкомпонентных потоков А, В, С, D: -, 0, +, 0. Распределены символы каждого компонентного потока А1, А2, А3… В1, В2, В3… С1, С2, С3… D1, D2, D3… по позициям с 5 по 20 последнего субцикла потока Е2. Числами 1, 2, 3… обозначены номера битов компонентных потоков в этом субцикле. Структура цикла потока Е2 с двусторонним выравниванием.
Для нашего примера примем следующие циклы:
Поток А – отрицательное выравнивание, ошибок нет. Поток B – нейтральная команда, ошибка в обоих циклах Поток C – положительное согласование, ошибок нет Поток D – нейтральная команда, ошибка в обоих циклах. Исходя из циклов будет следующее распределение символов компонентных потоков E1.
Задание 3 Взяв за основу двоичную последовательность 1000 0111 1000 0001 1111 0111, построим на развороте двойного тетрадного листа в клетку временные диаграммы следующих видов сигналов: 1) без возвращения к нулю БВН (NRZ); 2) без возвращения к нулю модифицированный БВНМ (NRZ-M); 3) с чередованием полярностей импульсов ЧПИ (AMI); 4) с высокой плотностью единиц КВП-3 (HDB-3); 5) абсолютный биимпульсный код АБК (Bi-Phase-Level); 6) относительный биимпульсный код ОБК (DBI); 7) с инверсией токовых посылок ИТП (CMI); 8) алфавитный код 2В1Q.   Рис 6. Временные диаграммы сигналов Перечислим коды а) обладающие хорошей способностью к самохронированию; б) наиболее устойчивые к помехам; в) лучше других использующие полосу частот; г) малочувствительные к ограничению их спектра снизу. А) Код с инверсией токовых посылок, абсолютный биимпульсный код, относительный биимпульсный код и код с высокой плотностью единиц обладают хорошей способностью к самохронированию. Б) Код с чередованием полярностей импульсов, код с высокой плотностью единиц, алфавитный код 2В1Q наиболее устойчивые к помехам. В) Коды без возвращения к нулю, без возвращения к нулю модифицированные, код с высокой плотностью единиц и алфавитный код 2В1Q лучше других используют полосу частот. Г) Коды абсолютные биимпульсные и относительные биимпульсные, код с инверсией токовых посылок, код с высокой плотностью единиц и код с чередованием полярностей импульсов малочувствительные к ограничению их спектра снизу. Рассчитаем ожидаемую вероятность ошибки Pe в линейном регенераторе. Вид Линейного сигнала код с возвращением к нулю. Защищенность сигнала от гауссовской помехи в точке решения регенератора (ТРР) равна Аз = 20+(50/10) =25 дБ. Для расчетов примем формулу:   Найдем вероятность ошибки Pe     Выполним проверку:  Ответ: ожидаемая вероятность ошибки Pe в линейном регенераторе =  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||