ПРИМЕНЕНИЕ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ - Проект обобщенной структурной схемы системы передачи сообщений

Преобразование в АЦП состоит из трех операций: сначала непрерывное сообщение подвергается дискретизации по времени через интервалы ; полученные отсчеты мгновенных значений b(k) квантуются, затем полученная последовательность квантованных значений bКВ.(k) передаваемого сообщения представляется посредством кодирования в виде последовательности кодовых комби-наций. Такое преобразование называется Импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Чаще всего кодирование здесь сводится к записи номера уровня в двоичной системе счисления.

Преобразование непрерывных сообщений в цифровую форму в системах ИКМ сопровождается округлением мгновенных значений до ближайших разрешенных уровней квантования. Возникающая при этом погрешность представления яв-ляется неустранимой, но контролируемой (так как не превышает половины шага квантования). Выбрав малый шаг квантования, можно обеспечить эквивалентность по заданному критерию исходного и квантованного сообщений. Пог-решность (ошибку) квантования, представляющую собой разность между исходным сообщением и сообщением, восстановленным по квантованным отсчетам - называют шумом квантования, который является недостатком ИКМ.

Преимуществом ИКМ над другими видами модуляции в том, что рост отношения мощности сообщения к мощности шума квантования значительно быстрее. Рассчитаем мощность шума квантования:

Непрерывное сообщение;

Погрешность квантования (шум квантования);

- функция квантованных отсчетов (после фильтрации);

П = 2.2 - пик-фактор входного сигнала;

N = 9 - число разрядов двоичного кода (при передаче сигналов методом ИКМ);

- число уровней квантования;

BMax = 4.1 В - максимальная амплитуда аналогового сигнала на входе АЦП;

- период квантования;

Средняя мощность шума квантования равна:

;

Мощность сигнала равна:

;

Отношение сигнал/шум можно рассчитать по формуле:

;

Верность квантованного сообщения зависит от уровней квантования. Выбирая его достаточно большим можно уменьшить мощность шума квантования, до любой допустимой величины. Добавление каждого двоичного символа в кодовой комбинации (увеличение разрядности кода) улучшает отношение сигнал/шум приблизительно на 6 дБ. С другой стороны, увеличение разрядности требует повышения быстродействия многоразрядных кодирующих устройств, а также соответствующего расширения полосы частот канала передачи.

Похожие статьи




ПРИМЕНЕНИЕ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ - Проект обобщенной структурной схемы системы передачи сообщений

Предыдущая | Следующая