Квантование сигналов. Формирование группового сигнала, страница 3

Классический дельта-модулятор содержит [5], как показано на рис.17.3, компаратор (К), принимающий решение о полярности сигнала ошибки. На выходе компаратора формируется последовательность прямоугольных импульсов со случайными длительностями и паузами. Этот сигнал управляет ключевой схемой, на выходах которой появляются тактовые импульсы от генератора тактовых импульсов (ГТИ), которые и поступают в канал связи и на интегратор модулятора, формирующего ступенчатую аппроксимацию сигнала сообщения.

Рис. 17.3. Пример построения дельта-модулятора

Входной сигнал S(t), ограниченный по уровню и по спектру в соответствии с тактовыми импульсами от ГТИ, сравнивается в схеме вычитания с аппроксимирующим напряжением, связанным с выходным сигналом дельта-модулятора. Компаратор определяет знак разности и формирует последовательность прямоугольных импульсов. Импульсам соответствуют интервалы времени, когда входной сигнал больше аппроксимирующего напряжения, а паузам- когда меньше.

Выходной сигнал компаратора К управляет ключевой схемой, имеющей два противофазных выхода. В зависимости от сигнала управления импульсы тактового генератора проходят на тот или иной выход ключа, соединенный с интегратором. При этом каждый символ ”1” увеличивает, а каждый символ “0” уменьшает аппроксимирующее напряжение на выходе интегратора на один шаг квантования. Один из выходов ключевой схемы является выходом дельта-модулятора, с которого в канал связи поступает последовательность тактовых импульсов во время возрастания сигнала сообщения и нулевые посылки во время убывания амплитуды сигнала сообщения, как показано на рис. 17.4.

Дельта – модуляция потребовала большей полосы частот, и в связи с этим её применение ограничилось системами телеметрии, телеуправления и промышленного телевидения, а также асинхронными адресными системами и системами специального назначения. Разновидностей дельта-модуляции в связи с разнообразием задач много. Разработаны и методы формирования ИКМ из ДМ и, на
оборот, ДМ из ИКМ.

Рис. 17.4. Тактовые импульсы при дельта-модуляции

Принципы формирования групповых цифровых сигналов

Сигналы абонентов объединяют как правило в первичных цифровых системах передачи информации (ЦСПИ), на входы которых могут поступать аналоговые сигналы. Наиболее развиты в телекоммуникационных системах [6-8] ЦСПИ с импульсно-кодовой модуляцией, использующие дискретизацию во времени, квантование по уровню и кодирование квантов двоичной последовательностью.

При передаче речи при помощи ИКМ качество сильно зависит от числа уровней квантования. Путем экспертных оценок были получены результаты, представленные в табл. 17.1.

Таблица 17.1.

Стандартный аналоговый канал телефонной частоты (ТЧ) занимает полосу частот в 4 кГц. Из них 3,1 кГц отводится на спектр информационного сигнала, а 0,9 кГц является защитным интервалом до соседнего по спектру абонентского канала. 

Если сигнал ТЧ дискретизируют с частотой 8 кГц, т. е. в 2,35 раза больше максимальной частоты сигнала ТЧ

, то условие В.А. Котельникова выполняется, так как