Расчет канала связи. Расчет структурной схемы системы связи. Передача аналоговых сигналов методом ИКМ, страница 5

	Рисунок 4.3 Зависимость вероятности ошибки от соотношения сигнал/шум

 

5 Сравнение выбранной схемы с идеальным приемником

В идеальном случае ширина полосы пропускания определяется по формуле:

                                              (5.1)

где ;

 кГц – верхняя частота в предполагаемом спектре аналогового сигнала;

здесь  - число уровней квантования.

Таким образом  Гц. Согласно (4.4) и (4.5) имеем:

Оптимальная ошибка получилась на 7 порядков меньше чем та, которая рассчитана с учетом заданной длительности импульса.

6 Передача аналоговых сигналов методом ИКМ

Для передачи аналоговых сигналов методом импульсно-кодовой модуляции необходимо непрерывный сигнал превратить в цифровой. Для этого предназначен АЦП.

Условно можно представить, что АЦП состоит из дискретизатора, квантователя и кодера (см. структурную схему на рисунке 1.1).

Дискретизатор служит для представления входного сигнала в виде отдельных импульсов различной амплитуды (дискретизации по времени). Сигнал на выходе дискретизатора при определенном воздействии на вход показан на рисунке 6.1, с тем лишь отличием от истинного, что длительность импульса в реальных системах значительно меньше относительно периода их повторения. Дискретизатор можно представить в виде умножителя на один из входов которого подается входной сигнал, а на другой тактовые импульсы.

	Рисунок 6.1

 

Тактовые импульсы различной амплитуды, полученные на выходе дискретизатора можно "разбить" по значению напряжения. Для этой цели служит квантователь. Он представляет значение напряжения импульса (см. рисунок 6.1) в виде двоичного числа (последовательности нулей и единиц, т.е. напряжений низкого и высокого уровней). Кроме того в АЦП входит кодер, который представляет полученную квантователем последовательность в определенный код (8-4-2-1, код Грея, Джонсона и т.д.)

Однако в реальные АЦП могут быть построены без использования тех элементов, которые изображены на структурной схеме. Прежде чем пояснить это необходимо отметить, что АЦП бывают последовательного и параллельного действия. Первые обладают низким быстродействием, и чаще всего их быстродействия не хватает даже для преобразования сигналов в телефонном тракте. Поэтому рассмотрим АЦП параллельного действия.

Структурная схема АЦП серии К1107 выполненного в микросхемном исполнении приведена на рисунке 6.2. Она содержит 63 входных компаратора (), шифратор CD, преобразующий выходные сигналы компараторов в двоичный код, и выходной регистр RG, в котором этот код сохраняется в промежутках между двумя соседними отсчетами мгновенных значений входного сигнала. Частота отсчетов рава тактовой частоте сигнала .

	Рисунок 6.2

 

При  выходы всех компараторов закрыты. На их прямых входах постоянно действует входной аналоговый сигнал , а на их инверсные входы подано постоянное опорное напряжение с резисторов делителя, подключенного к источникам опорного напряжения  и .

Изменение уровней напряжения опорных источников позволяет в определенных пределах изменять максимальный размах (амплитуду) и средний уровень преобразуемого сигнала . Это обусловлено тем, что на инверсные входы компараторов с делителя поступают напряжения в диапазоне примерно от  до  и компараторы, следовательно, будут переключаться при таком же диапазоне изменений входного сигнала. За пределами этого диапазона все компараторы будут находиться в одном состоянии (включены или выключены), которое не зависит от изменения уровня сигнала  до тех пор, пока он вновь не окажется в пределах , .