Система сжатия и уплотнения каналов. Расчет основных характеристик и выбор элементов структурной схемы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра радиоуправления и связи

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине “Основы теории сжатия информации и уплотнения каналов”

на тему “Система сжатия и уплотнения каналов”

Выполнил:      ст. гр. 916

Руководитель: доц., к.т.н.

Рязань 2003

Содержание

Техническое задание …………………………………………………………3стр.

Введение………………………………………………………………………4стр.

Расчет основных характеристик и выбор элементов структурной схемы .5стр.

Заключение ………………………………………………………………….19стр.

Список литературы …………………………………………………………20стр.

Графическая часть

Структурная схема

Временные диаграммы сигналов

Техническое задание

Вероятность ошибки на символ………………………………….10^-4

Показатель верности, %…...……………………………………...0,5

Спектр сигнала…………………………………………………….гаусс.

Ширина спектра сигнала, Гц.…………………………………….1700

ФПВ сигнала………………………………………………………норм.

Число каналов……………………………………………………..450

Тип квантователя………………………………………………….ИКМ

Уплотнение………………………………………………………..по форме

Алгоритм сжатия………………………………………………….АК

Отношение с/ш квантователя, дБ………………………………..40

Введение

В данном курсовом проекте разрабатывается система сжатия и уплотнения каналов, и определяются её основные параметры и характеристики. Проектирование и применение подобных систем в настоящее время считаются целесообразным, т. к. эти системы позволяют уменьшить плотность и сложность линий связи, увеличить число каналов, улучшить качество обслуживания абонентов, а так же предоставлять им дополнительные услуги.

Расчет основных характеристик и выбор элементов структурной схемы

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 = 0.5 %, а ширина спектра сигнала  Df=1700 Гц. Применим эту модель к интерполяции по Лагранжу при n=1,2,3, используя также следующие                    Рис.1.                                                    соотношения:   

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 F_03.

Адаптивная коммутация

Адаптивная коммутация представляет собой способ изменения частоты опроса источников информации, в соответствии со скоростью изменения входного сигнала. Основной проблемой системы сжатия информации является объединение потоков отсчетов, которые идут с различной частотой в единый поток, следующий с постоянной частотой, которая определяется пропускной способностью канала связи (КС).

Очередность передачи информации от различных источников может производиться в соответствии с такими характеристиками как:

а) наибольшая текущая погрешность аппроксимации;

б) экстремальное значение входных сигналов и их производных;

в) отклонение параметров от нормы.

Система позволяет учитывать приоритет определенных сообщений по отношению к сообщениям от других источников. Передача информации в КС осуществляется в реальном масштабе времени (основное преимущество системы). В данной системе производится предварительный опрос всех каналов, выявляется канал с наибольшей погрешностью аппроксимации, и информация этого канала передается в линию связи (ЛС).

Обобщенная структурная схема РТМС с адаптивной коммутацией каналов показана на рис.2.

Здесь Дi - датчики,

ППА - преобразователь погрешности аппроксимации,

АП - анализатор погрешности,

БС – блок считывания,

К - ключ,

АЦП – аналого-цифровой преобразователь,

ГИ – генератор импульсов.

 

В ЛС

Рис.2.

Обобщенная структурная схема РТМС с адаптивной коммутацией каналов.

“Конец”

Адрес

АП путем последовательного опроса ППА выявляет канал с наибольшей погрешностью аппроксимации и открывает ключ данного канала. Далее сигнал преобразуется в АЦП и в параллельном коде поступает в БС, куда поступает и адрес канала. БС преобразует параллельный код в последовательный. Выдача отсчетов в ЛС производится через равные интервалы времени. После выдачи отсчетов в ЛС из БС в АП поступает сигнал ”Конец” и сбрасывается АЦП.

Рассмотрим пути построения блока АП.

Возможны три способа анализа погрешности аппроксимации: параллельный, последовательный и параллельно-последовательный. Наибольшим быстродействием и простотой обладает АП в случае параллельного анализа погрешности аппроксимации. Структурная схема РТМС с адаптивной коммутацией каналов при параллельном анализе погрешности аппроксимации показана на рис.3.

Здесь Дi - датчики,

ППА - преобразователь погрешности аппроксимации,

БС – блок считывания,

АЦП – аналого-цифровой преобразователь,

ГТИ – генератор тактовых импульсов,

ВМС – выявитель максимума сигнала,

МК – мультиплексор.

В ЛС

запись              считывание

Рис.3. Структурная схема РТМС с адаптивной коммутацией каналов при параллельном анализе погрешности аппроксимации.

Сигналы с Дi поступают на входы ППА и МК. МК находится в закрытом состоянии  и открывается с поступлением тактовых импульсов с ГТИ. МК – устройство, предназначенное для передачи сигнала с любого из входов на одну общую выходную шину. Вход, с которого сигнал передается на выход, выбирается в зависимости от вида параллельного двоичного кода, подаваемого на управляющие входы. Сигнал с ППА анализируется в ВМС, который представляет собой схему