регистрация /  вход

Система сжатия и уплотнения каналов (стр. 1 из 2)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ОПРОСА

КВАНТОВАТЕЛЬ

АДАПТИВНАЯ КОММУТАЦИЯ.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПЛОТНЕНИЯ

СТРУКТУРА ГРУППОВОГО СИГНАЛА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Определение частоты опроса

В нашем случае спектр сигнала гауссовский. Из [2] по модели №4 сигнала с гауссовским спектром (рис. 1) определяем частоту опроса F0 . По заданию на проект, показатель верности gэф = 0.7 % , а ширина спектра сигнала D f=300 Гц. Применим эту модель к интерполяции по Лагранжу при n=1,2,3, используя также следующие соотношения:

Частоту опроса определим по формуле:

, i=1,2,3.

Теперь проанализируем полученные результаты. Частота опроса F02 имеет существенный выигрыш по сравнению с F01 и проигрывает частоте F03 , так как больше неё. Но выберем F02 , так как при реализации на этой частоте обеспечивается заданное качество и аппаратная сложность меньше, чем при F03.

Квантователь

Неравномерное квантование позволяет получить постоянное отношение сигнал/шум в достаточно широком диапазоне входного сигнала по сравнению с равномерным квантованием (рис.2).

По техническому заданию в данной курсовой работе задан квантователь АИКМ. Возможны следующие реализации:

1. С адаптацией по входу:

а) С переменным шагом квантования

б) С переменным коэффициентом усиления

2. С адаптацией по выходу:

а) С переменным шагом квантования

б) С переменным коэффициентом усиления

Главным недостатком систем с адаптацией по выходу является необходимость передавать по каналу связи еще либо коэффициент усиления, либо шаг квантования. Поэтому будем использовать адаптацию по выходу с переменным коэффициентом усиления, ее проще реализовать аппаратно.

Структурная схема выглядит следующим образом:


Квант – квантователь, Код – кодер, Адапт – адаптация, Декод – декодер, ЛС – линия связи

Дискретизация входного сигнала осуществляется по выходному квантованному сигналу или по последовательности кодовых слов.

Недостатком данной схемы является высокая чувствительность к ошибкам в кодовых словах. Эти ошибки ведут к неправильной установке коэффициента усиления.

Исследование этой схемы показало, что по сравнению с

- квантователем достигается выигрыш не менее 5 дБ при том же динамическом диапазоне сигнала. Но этот выигрыш зависит от ФПВ сигнала и от его динамического диапазона.

Рассчитаем сколько нужно разрядов, для того чтобы выполнить условие отношения сигнал/шум равным 35дБ. Представим квантованный сигнал в виде:

, где е (n ) – шум квантования.

В дальнейшем предполагаем что шум квантования является стационарным белым шумом, некоррелированным с входным сигналом и имеющим равномерное распределение в интервале

в этом случае дисперсия шумов квантования:

Для равномерной ФПВ дисперсия составляет:

, т.к

Шаг квантования определяется по формуле:

;

Отношение С/Ш квантования определяется по формуле:

АИКМ дает преимущество по сравнению с равномерным квантователем порядка 3 дб. Величина выигрыша зависит от величины корреляции между отсчетами.

Следовательно разрядность квантователя В определяется как:

q-6=6В+4,8 В=

По заданию на курсовой проект ОСШ q=35дб,следовательно

В=

Возьмем В=4

Адаптивная коммутация

Адаптивная коммутация представляет собой способ уменьшения частоты опроса датчиков в соответствии со скоростью изменения входного сигнала. Очередность передачи информации от различных датчиков может производиться с такими характеристиками:

1) Наибольшая текущая погрешность аппроксимации.

2) Экстремальное значение входных сигналов и их производных

3) Отклонение параметров от нормы.

Система позволяет учитывать приоритет отдельных сообщений по отношению к источникам, а так же передавать информацию в каналах связи в реальных масштабах времени. В данной системе производиться предварительный опрос всех каналов, выявляется канал с наибольшей погрешностью аппроксимации и информация этого канала поступает в линию связи. Обобщенная структурная схема системы (рис. 4)


K1

Д1 П П А А Ц П Б С

KN

ДN П П А

Г И А П

Рис. 4

ГИ – генератор импульсов; ППА – преобразователь погрешности аппроксимации; АП – анализатор помех; БС – блок считывания; К – ключ

В каждом канале есть преобразователь погрешности аппроксимации (ППА). Анализатор погрешности (АП), путем последовательного опроса ППА, выделяет канал с наибольшей погрешностью аппроксимации и открывает ключ этого канала. После АЦП сигнал в параллельном коде поступает в блок считывания (БС) куда поступает и адрес канала. В БС производиться преобразование параллельного кода в последовательный. После выдачи сигнала в линию связи из БС, в АП поступает сигнал «конец» и срабатывает АП. Затем все повторяется снова.

Рассмотрим возможности построения блока анализатора помех. Известно параллельное, последовательное и параллельно-последовательное построение блока АП. Наибольшим быстродействием обладает схема АП при параллельном анализе погрешности. (Рис. 5)


Д1


П П А


ДN М К А Ц П Б С


С

П П А

З

Г Т И


В М С

Рис. 5

С – сигнал считывания; З – сигнал запрета; МК – мультиплексор; ВМС – выявитель максимального сигнала; ГТИ – генератор тактовых импульсов.