Расчет канала связи. Расчет структурной схемы системы связи. Передача аналоговых сигналов методом ИКМ, страница 6

При  разрешается работа компараторов и на из выходах появляются сигналы, уровни которых при некотором среднем значении  равны: 0 для компараторов ; 1для компараторов .

Сигналы с компараторов поступают в шифратор CD, который при  закрыт по инверсному входу разрешения ().

При обратном переходе () сигнала  компараторы выключаются, а шифратор выставляет двоичный код на входы выходного регистра RG.

При следующем прямом переходе () сигнала  происходит запись двоичного числа (N-го отсчета) в RG по прямому динамическому входу С, и не более чем через 50 нс это число заменяет предыдущее (N-1)-е значение на выходе АЦП.

В то же время () на закрытом шифраторе CD хранится код (N+1)-го отсчета, а открытые компараторы обрабатывают (N+2)-й отчсет сигнала.

Таким образом в параллельном АЦП действует конвейер и каждый функциональный узел в каждом такте обрабатывает свою информацию (свой отсчет). При этом период следования отсчетов  может быть равен времени задержки одного (худшего по быстродействию) из трех узлов, а не сумме этих времен. Тактовая частота (и частота отсчетов) параллельных АЦП с конвейером может превышать 20 МГц, что позволяет преобразовывать аналоговые сигналы с частотой более 10 МГц. Сравнительно небольшое число разрядов в параллельных АЦП (n=6…8) не ограничивает области их применения, поскольку имеется возможность наращивания разрядности параллельным включением таких преобразователей.

Из вышесказанного следует, что комплекс звеньев между источником аналогового сигнала и модулятором можно заменить на АЦП микросхемном исполнении, подобный вышеописанному, генератор таковых частот, и источник опорного напряжения (пороговое значение напряжения низкого уровня в данном случае можно принять равным нулю).

7 Статистическое кодирование

Важной характеристикой источника информации является энтропия – количественная оценка информации, переносимой одним битом:

                                       (7.1)

где  – основание кода.

При двоичном кодировании основание кода равно двум, и формула (7.1) преобразуется в следующую:

                            (7.2)

где  – вероятность либо ноля, либо единицы.

Согласно заданному варианту вероятность появления единичного сигнала равна , следовательно

При этом максимальная энтропия  и наблюдается при  равновероятном приеме нуля и единицы (т. е. ). Если же энтропия не максимальна как в нашем случае, то вводят понятие коэффициента избыточности

При больших коэффициентах избыточности применяют статистическое неравномерное кодирование Шенонна-Фано или Хафмана, которое уменьшает коэффициент избыточности. Однако здесь коэффициент избыточности не велик и статистическое кодирование не применяется.

8 Расчет пропускной способности канала связи

Важной характеристикой канала связи является его пропускная способность:

                                             (8.1)

Подставляя в формулу (8.1)  и  найденный ранее получим:

 Бит/с

Бит/с

Производительность источника информации равна:

 Бит/с

Данный результат говорит о том, что к кодовой комбинации можно добавить два (ближайшее меньшее целое к ) корректирующих импульса без расширения полосы частот . При этом говорят, что межкодовое расстояние равно двум

9 Помехоустойчивое кодирование

При добавлении двух корректирующих импульсов вероятность ошибки изменится. Для оценки выигрыша рассчитаем вероятность ошибки в кодовой комбинации из восьми символов (т.к. число информационных импульсов k описывающих 256 заданных уровней равно ). Она рассчитывается по следующей формуле: