Другие предметы \ Теория передачи сигналов

Разработка элементов цифровой системы передачи

Страницы работы

29 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Временные диаграммы входного сигнала для 1-ого цикла передачи

Расчёт величины отсчёта при n=2 и i=0:

U₁(t) = 0.9×cos(2×3.14×500×(2.955^.10^-6+94.56^.10^-6)) = 0.861 B;

U₂(t) = 1.3×sin(2×3.14×713×(2.955^.10^-6+94.56^.10^-6)) = 0.534 B;

U₃(t) = 1.5×cos(2×3.14×925×(2.955^.10^-6+94.56^.10^-6)) = 1.279 B;

U₄(t) = -0.2×sin(2×3.14×647×(2.955^.10^-6+94.56^.10^-6)) = -0.075 B;

U₅(t) = -0.4×cos(2×3.14×3200×(2.955^.10^-6+94.56^.10^-6)) = -0.378 В;

U₆(t) = -3×sin(2×3.14×6400×(2.955^.10^-6+94.56^.10^-6)) = 1.842 B.

Таблица 3 – Результаты расчетов величин отсчетов входных сигналов (2 цикл передачи)

i	t, мкc	U₁(t),B	U₂(t),B	U₃(t),B	U₄(t),B	U₅(t),B	U₆(t),B
0	94.563	0.861	0.534	1.279	-0.075	-0.378	1.842
1	97.518	0.858	0.550	1.265	-0.077	-0.370	2.109
2	100.473	0.856	0.566	1.251	-0.079	-0.360	2.347
3	103.428	0.853	0.581	1.237	-0.082	-0.349	2.552
4	106.383	0.850	0.596	1.222	-0.084	-0.337	2.721
5	109.338	0.847	0.612	1.207	-0.086	-0.324	2.852
6	112.293	0.845	0.627	1.192	-0.088	-0.309	2.942
7	115.248	0.842	0.642	1.176	-0.09	-0.294	2.991
8	118.203	0.839	0.657	1.160	-0.092	-0.277	2.997
9	121.158	0.836	0.671	1.143	-0.095	-0.259	2.962
10	124.113	0.832	0.686	1.126	-0.097	-0.241	2.884
11	127.069	0.829	0.701	1.109	-0.099	-0.221	2.766
12	130.024	0.826	0.715	1.092	-0.101	-0.201	2.609
13	132.979	0.823	0.729	1.074	-0.103	-0.180	2.415
14	135.934	0.819	0.744	1.056	-0.105	-0.159	2.187
15	138.889	0.816	0.758	1.037	-0.107	-0.137	1.928
16	141.844	0.812	0.772	1.019	-0.109	-0.114	1.642
17	144.799	0.808	0.785	0.999	-0.111	-0.091	1.333
18	147.754	0.805	0.799	0.980	-0.113	-0.068	1.005
19	150.709	0.801	0.813	0.960	-0.115	-0.044	0.663
20	153.664	0.797	0.826	0.941	-0.117	-0.021	0.311
21	156.619	0.793	0.839	0.920	-0.119	0.002	-0.045
22	159.574	0.789	0.852	0.900	-0.121	0.027	-0.400
23	162.530	0.785	0.865	0.879	-0.123	0.050	-0.750
24	165.485	0.781	0.878	0.858	-0.125	0.074	-1.089
25	168.440	0.777	0.890	0.837	-0.126	0.097	-1.412
26	171.395	0.773	0.903	0.815	-0.128	0.120	-1.716
27	174.350	0.768	0.915	0.794	-0.13	0.142	-1.996
28	177.305	0.764	0.927	0.772	-0.132	0.164	-2.247
29	180.260	0.760	0.939	0.749	-0.134	0.186	-2.467
30	183.215	0.755	0.951	0.727	-0.136	0.206	-2.652
31	186.170	0.750	0.963	0.704	-0.137	0.226	-2.800

Рисунок 6 – Временные диаграммы входного сигнала для 2-ого цикла передачи

Расчет величины отсчета при n=3 и i=0:

U₁(t) = 0.9×cos(2×3.14×500×(2.955^.10^-6+2^.94.56^.10^-6)) = 0.746 B;

U₂(t) = 1.3×sin(2×3.14×713×(2.955^.10^-6+2^.94.56^.10^-6)) = 0.974 B;

U₃(t) = 1.5×cos(2×3.14×925×(2.955^.10^-6+2^.94.56^.10^-6)) = 0.681 В;

U₄(t) = -0.2×sin(2×3.14×647×(2.955^.10^-6+2^.94.56^.10^-6)) = -0.139 B;

U₅(t) = -0.4×cos(2×3.14×3200×(2.955^.10^-6+2^.94.56^.10^-6)) = 0.246 B;

U₆(t) = -3×sin(2×3.14×6400×(2.955^.10^-6+2^.94.56^.10^-6)) = -2.908 B.

Таблица 4 – Результаты расчётов величин отсчётов входных сигналов (3-ий цикл передачи)

i	t, мкc	U₁(t),B	U₂(t),B	U₃(t),B	U₄(t),B	U₅(t),B	U₆(t),B
0	189.125	0.746	0.974	0.681	-0.139	0.246	-2.908
1	192.080	0.741	0.986	0.658	-0.141	0.264	-2.975
2	195.035	0.736	0.997	0.635	-0.142	0.281	-3.000
3	197.991	0.731	1.008	0.612	-0.144	0.298	-2.983
4	200.946	0.727	1.019	0.588	-0.146	0.313	-2.923
5	203.901	0.722	1.029	0.564	-0.147	0.327	-2.823
6	206.856	0.717	1.040	0.540	-0.149	0.340	-2.683
7	209.811	0.711	1.050	0.516	-0.151	0.352	-2.504
8	212.766	0.706	1.060	0.492	-0.152	0.363	-2.291
9	215.721	0.701	1.070	0.468	-0.154	0.372	-2.045
10	218.676	0.696	1.079	0.443	-0.155	0.380	-1.771
11	221.631	0.691	1.089	0.418	-0.157	0.387	-1.471
12	224.586	0.685	1.098	0.394	-0.158	0.392	-1.151
13	227.541	0.680	1.107	0.369	-0.16	0.396	-0.814
14	230.496	0.674	1.116	0.344	-0.161	0.399	-0.466
15	233.452	0.669	1.125	0.319	-0.163	0.400	-0.111
16	236.407	0.663	1.133	0.293	-0.164	0.400	0.245
17	239.362	0.657	1.142	0.268	-0.165	0.398	0.598
18	242.317	0.652	1.150	0.243	-0.167	0.395	0.942
19	245.272	0.646	1.158	0.217	-0.169	0.390	1.273
20	248.227	0.640	1.166	0.192	-0.171	0.385	1.586
21	251.182	0.634	1.173	0.166	-0.172	0.377	1.877
22	254.137	0.628	1.180	0.140	-0.173	0.369	2.141
23	257.092	0.622	1.188	0.115	-0.174	0.359	2.375
24	260.047	0.616	1.194	0.089	-0.175	0.348	2.576
25	263.002	0.610	1.201	0.063	-0.177	0.336	2.740
26	265.957	0.604	1.208	0.038	-0.178	0.322	2.865
27	268.913	0.597	1.214	0.012	-0.179	0.307	2.950
28	271.868	0.591	1.220	-0.014	-0.18	0.292	2.994
29	274.823	0.585	1.226	-0.040	-0.181	0.275	2.995
30	277.778	0.579	1.231	-0.065	-0.182	0.257	2.954
31	280.733	0.572	1.237	-0.091	-0.183	0.238	2.872

Рисунок 7 – Временные диаграммы входного сигнала для 3-его цикла передачи

Расчет величины отсчета при n=4 и i=0:

U₁(t) = 0.9×cos(2×3.14×500×(2.955^.10^-6+3^.94.56^.10^-6)) = 0.566 B;

U₂(t) = 1.3×sin(2×3.14×713×(2.955^.10^-6+3^.94.56^.10^-6)) = 1.242 B;

U₃(t) = 1.5×cos(2×3.14×925×(2.955^.10^-6+3^.94.56^.10^-6)) = -0.117 В;

U₄(t) = -0.2×sin(2×3.14×647×(2.955^.10^-6+3^.94.56^.10^-6)) = -0.183 B;

U₅(t) = -0.4×cos(2×3.14×3200×(2.955^.10^-6+3^.94.56^.10^-6)) = 0.219 B;

U₆(t) = -3×sin(2×3.14×6400×(2.955^.10^-6+3^.94.56^.10^-6)) = 2.749 B.

Таблица 5 – Результаты расчётов величин отсчётов входных сигналов (4-ый цикл передачи)

i	t, мкc	U₁(t),B	U₂(t),B	U₃(t),B	U₄(t),B	U₅(t),B	U₆(t),B
0	283.688	0.566	1.242	-0.117	-0.183	0.219	2.749
1	286.643	0.559	1.247	-0.143	-0.184	0.199	2.587
2	289.598	0.553	1.252	-0.168	-0.185	0.178	2.389
3	292.553	0.546	1.256	-0.194	-0.186	0.156	2.156
4	295.508	0.539	1.261	-0.219	-0.187	0.134	1.894
5	298.463	0.533	1.265	-0.245	-0.187	0.111	1.605
6	301.418	0.526	1.269	-0.27	-0.188	0.088	1.293
7	304.374	0.519	1.272	-0.295	-0.189	0.065	0.963
8	307.329	0.512	1.276	-0.321	-0.19	0.042	0.619
9	310.284	0.505	1.279	-0.346	-0.191	0.018	0.267
10	313.239	0.498	1.282	-0.371	-0.191	-0.005	-0.089
11	316.194	0.491	1.285	-0.396	-0.192	-0.030	-0.444
12	319.149	0.484	1.287	-0.42	-0.193	-0.053	-0.793
13	322.104	0.477	1.289	-0.445	-0.193	-0.077	-1.130
14	325.059	0.470	1.291	-0.47	-0.194	-0.100	-1.452
15	328.014	0.463	1.293	-0.494	-0.194	-0.123	-1.753
16	330.969	0.456	1.295	-0.518	-0.195	-0.145	-2.029
17	333.924	0.449	1.296	-0.542	-0.195	-0.167	-2.277
18	336.879	0.441	1.298	-0.566	-0.196	-0.188	-2.492
19	339.835	0.434	1.298	-0.59	-0.197	-0.209	-2.673
20	342.790	0.427	1.299	-0.614	-0.197	-0.229	-2.815
21	345.745	0.419	1.300	-0.637	-0.198	-0.248	-2.918
22	348.700	0.412	1.300	-0.66	-0.198	-0.266	-2.980
23	351.655	0.404	1.300	-0.683	-0.198	-0.283	-3.000
24	354.610	0.397	1.300	-0.706	-0.199	-0.300	-2.978
25	357.565	0.389	1.299	-0.729	-0.199	-0.315	-2.913
26	360.520	0.382	1.299	-0.751	-0.199	-0.329	-2.807
27	363.475	0.374	1.298	-0.773	-0.199	-0.342	-2.662
28	366.430	0.367	1.297	-0.795	-0.2	-0.354	-2.480
29	369.385	0.359	1.295	-0.817	-0.2	-0.364	-2.262
30	372.340	0.351	1.294	-0.839	-0.2	-0.373	-2.012
31	375.296	0.344	1.292	-0.86	-0.2	-0.381	-1.734

Рисунок 8 – Временные диаграммы входного сигнала для 4-ого цикла передачи

4.2 Квантование отсчётов по уровню и их кодирование

Заданная ЦСП с ИКМ использует кодер с неравномерным шагом квантования и законом компандирования , с помощью которого получается квазилогарифмическая характеристика компрессора.

Нормализованная характеристика, компрессированная с законом , определяется:

Fm(l) = sign(l) [ln(1 + m| l |) / ln(1 + m)];

где sign(l)- полярность;

l – амплитуда входного сигнала;

m – параметр, используемый для определения степени компрессирования.

Характеристика F_m(l) имеет особое свойство, которое заключается в возможности ее хорошей аппроксимации ломаной линией, что значительно упрощает процесс преобразования.

Значение выборки в условных единицах:

где U_max - максимальная амплитуда в условных единицах;

U - значение выборки в В;

D_c=3- динамический диапазон сигнала.

Данные, полученные в ходе расчёта, сведены в таблице 6.

Для пояснения приведём результат расчёта квантования и кодирования канала U₁(t) в первом цикле в полном виде.

1) значение отсчёта: U₁(t) = 0.887 В;

2) значение выборки в условных единицах:

3) номер сегмента:

4) номер уровня квантования:

K = 3.

5) Код ИКМ: знак положителен – первый символ кода ‘1’;

С=6 – три следующие цифры кода ‘110’;

К=3 – последние четыре символа ‘0011’;

6) Код B6ZS: ‘+-+000-+’.

Таблица 6 – Результаты квантования отсчётов по уровню и их кодирование

Номер цикла	t_i, с	U_i(t_i), В	l_i	полярность	С_i	K_i	ИКМ	B6ZS
1	0.000053191	0.887	2412.344	+	6.000	3.00	11100011	+-+000-+
	0.000056147	0.324	881.172	+	4.000	12.00	11001100	+-00+-00
	0.000059102	1.412	3841.165	+	6.000	14.00	11101110	+-+0-+-0
	0.000062057	-0.05	135.983	-	2.000	4.00	00100100	00+00-00
	0.000065012	-0.386	1050.639	-	5.000	0.00	01010000	0+0-0000
	0.000067967	-0.392	1066.761	-	5.000	1.00	01010001	0+0-000+
2	0.000147754	0.805	2189.583	+	6.000	1.00	11100001	+-+0000-
	0.000150709	0.813	2211.241	+	6.000	1.00	11100001	+-+0000-
	0.000153664	0.941	2559.534	+	6.000	4.00	11100100	+-+00-00
	0.000156619	-0.119	323.645	-	3.000	6.00	00110110	00+-0+-0
	0.000159574	0.002	5.439	+	0.000	3.00	10000011	+00000-+
	0.000162530	-0.400	1088.289	-	5.000	1.00	01010001	0-0+000-
3	0.000242317	0.652	1773.025	+	5.000	12.00	11011100	+-0+-+00
	0.000245272	1.158	3149.268	+	6.000	8.00	11101000	-+-0+000
	0.000248227	0.192	522.176	+	4.000	1.00	11000001	-+00000-
	0.000251182	-0.172	467.783	-	3.000	15.00	00111111	00+-+-+-
	0.000254137	0.369	1004.527	+	5.000	0.00	11010000	+-0+0000
	0.000257092	2.375	6459.221	+	7.000	9.00	11111001	-+-+-00+
4	0.000336879	0.441	1199.273	+	5.000	3.00	11010011	+-0+00-+
	0.000339835	1.298	3530.157	+	6.000	11.00	11101011	-+-0+0-+
	0.000342790	-0.614	1670.945	-	5.000	10.00	01011010	0-0+-0+0
	0.000345745	-0.198	538.494	-	4.000	1.00	01000001	0-00000+
	0.000348700	-0.266	723.431	-	4.000	7.00	01000111	0-000+-+
	0.000351655	-3.000	8159.657	-	7.000	15.00	01111111	0-+-+-+-

На рисунках 9-12 приведём групповые АИМ-сигналы (1-ая диаграмма), соответствующие им передаваемые кодовые комбинации ИКМ (2-ая диаграмма) и B6ZS (3-ья диаграмма) для всех четырёх циклов работы системы ИКМ.

Описание изображённых на рисунках графиков дадим только для первого из них, потому что остальные строятся аналогично и всё замечания относительно рисунка 9 верны и для рисунков 10-12. Диаграмма групповых сигналов строится на основании рисунка 5, из которого выбираются значения взятых отсчётов. Как и ранее, по оси абсцисс откладываются номера каналов i, по оси ординат – значение отсчёта в вольтах. Эта диаграмма даёт наглядное представление о том, какой вид имеет сигнал после суммирования выходных сигналов АИМ-модуляторов (т. е. на входе кодера). Кроме того, диаграмма нужна для понимания процесса кодирования сигналов. Так, на второй диаграмме данного рисунка изображён результат преобразования исходного кода в простой двоичный. На третьей - результат дальнейшего преобразования и получения из двоичного кода заданного кода B6ZS. Как видим, код B6ZS характерен тем, что полярность в нём чередуется с каждым импульсом. Таким образом, для передачи кода B6ZS необходимо иметь два источника противоположной полярности и нулевую ‘землю’.