Дәріс 3. Сигналдарды сызықсыз кодалау және декодалау. Қазіргі кездегі ЦТЖ-да сызықты емес кодектер жиі қолданылады. Оны қолдануды жеңілдету үшін цифрлық сұлбаларда компрессияның жатық сипаттамасын қолданудан бас тартып, оны сегменттелген сипаттамаға алмастыру керек. Ол әдетте копрессияның жатық сипаттамасының аппроксимациясын құрайды. 1. 26 -суретте оң сигналдар үшін компрессияның сегмент-телген А-сипаттамасы келтірілген. Толық сипаттамадағы сег-менттер саны 16 - ға тең, бірақта төрт орталық сегмент іс жүзінде бір сегментті құрайды. Осының нәтижесәнде сегмент саны 13 -ке тең болып қалады. Сондықтан да мұндай сипаттаманы А=87, 6/13 типті компрессия сипаттамасы деп атайды. 1
Сипаттаманың әрбір сегменті 16 кванттау қадамын құрайды, ал олардың жалпы саны 256 тең. Сонымен қатар келесі сегменттер санаулары Nc және Nш әрбір сегмент ішіндегі кванттау қадамы алынған: Nc =0, 1, 2, … 7 және Nш =0, 1, 2, … 15. 1. 26 - сурет. А=87, 6/13 компандирлеу типінің сипаттамасы. 2
Әрбір сегменттің ішіндегі кванттау қадамы тұрақты болып қалады, яғни теңөлшемді кванттау орындалады, ал сегменттің үлкен ретті нөмеріне өту кезінде кванттау қадамы екі есе өседі, себебі сегменттің көлбеулігі екі есе азаяды. кванттау қадамын анықтау үшін і-сегментінде Осылайша, максималды кванттау қадамы (жетінші сегментте) минималды қадамнан 64 есе жоғары. 3
Сонымен, командирлеу коэффициенті, кванттау қадамының көбінен азына қарай, тең болады 26=64, ал әлсіз сигналдарды бөгеуіл-ден қорғау 20 lg[A/(1+ln. A)]=24 д. Б тең (гармоникалық сигнал) А=87. 6/13 сипаттамасы үшін 1. 27 суретте келтірілген. Әлсіз сигналдар үшін, символдардың кодалық комбинациясына кірмейтін нөлдік және бірінші сегменттер. 4
5. 1 - кесте Сегмент нөмірі, Nc PXYZFDCD кодалық комбинация құрылымы Кіріс сигналының жуық интервалдары Кванттау қадымы δ/Uогр 0 P 000 ABCD 0 -1/128 1/2048 1 P 001 ABCD 1/128 -1/64 1/2048 2 P 010 ABCD 1/64 -1/32 1/1024 3 P 011 ABCD 1/32 -1/16 1/512 4 P 100 ABCD 1/16 -1/8 1/256 5 P 101 ABCD 1/8 -1/4 1/128 6 P 110 ABCD 1/4 -1/2 1/64 7 P 111 ABCD 1/2 -1 1/32 5
5. 1 кестеде А = 87, 6/13 сипаттамасын пайдаланатын сызықсыз кодалаудың негізгі параметрлерінің сипаттамасы келтірілген. 5. 27 – сурет Аз. кв. = f(pc) тәуелділігі 5. 28 -сурет Өлшеу түрлі сызықсыз кодер. 6
Өлшеу түрлі сызықсыз кодердің сызбасы және жұмыс істеу принципі сызықты кодектердің жұмысына ұқсас. Ең үлкен айырмашылығы бастапқы сигналды кодалау процесінде эталонды көздің қосу тізбегін анықтау болып табылыды. Бір полярлы сигналды кодалау үшін кодердің эталондық қалыптастырғышында 11 эталондық сигналды құрастыру керек. 7
5. 28 суретте өлшеу түрлі сызықсыз кодердің құрылымдық сызбасы келтірілген. Оның құрамына салыстыру сызбасы(СС), эталонды қосу және ауыстыру сызбасы (СПСЭ), оң және теріс санаудың екі эталондық сигналды құрастыру сызбасы (ФЭ 1 және ФЭ 2), логикалық басқару сызбасы (УЛС) кіреді. Кодалау сегіз тактының ішінде жүзеге асырылады, олардың әрқайсысында кодалық комбинацияның бір символы қалыптастырылады. Мұнда келесі үш этапты қарастыруға болады: Р (1 такт) таңбалық символды қалыптастыру; XYZ (2 -4 такт) сегменттің нөмірлік кодін қалыптастыру ; ABCD (5 -8 такт) сегментінің ішкілі код нөмірінің адымын қалыптас-тыру. 8
Бірінші тактіде кодердің кірісіне түсетін таңба анықталады. Егер санау дұры болса, Р=1 қалыптасады да ФЭ 1 сұлбасына қосылады, ал керісінше кезде Р=0 қалыптасқанда сұлбаға ФЭ 2 қосылады. Сегмент кодасының нөмерін қалыптастыру келесідей жүзеге асады (5. 29 сурет). Екінші тактіде УЛС СПСЭ көмегімен СС эталонды сигнал кірісін қамтамасыз етеді Uэт =128δ 0, төртінші сегменттің төменгі шекарасы (5. 1 кестені қара). Егер санау амплитудасы UAИM≥Uэт=128 δ 0, санау төрт жоғары сегменттің біреуіне келіп түседі (Nc=4… 7), келесі символ қалыптасады, Х=1, кері байланыс тізбегінде УЛС кірісіне түседі. Егер де UAИM‹Uэт=128 δ 0 болса, санау төрт төмен сегменттің біреуіне түседі (Nc=0… 3) және Х=0 символы қалыптасып УЛС-ң кірісіне кері байланыс арқылы түседі. 9
Үшінші тактіде комбинацияның үшінші символы (У) қалыптасады. Алдыңғы символ (Х) мәніне байланысты сегмент нөмірі айқындалады. Ол кодалық санауға түседі. Егер Х=1 болса УЛС СПСЭ көмегімен СС эталонды кернеу кірісіне Uэт=512 δ 0 береді, ол алтыншы сегменттің төменгі шекарасына сәйкес, (1. 1 кестені қара). Егер UAИM≥Uэт=512 δ 0 , онда санау екі жоғары сегменттің біреуіне түседі (Nc=6 немесе Nc=7), және келесі У=1 символы қалыптасады да кері байланыс тізбегі бойынша УЛС кірісіне түседі. Егер UAИM‹Uэт 512 δ 0 болса, санау төртінші немесе бесінші сегментке түседі, У=0 қалыптасады. 10
5. 2 кесте Төменгі сегмент Кодалауда шегарасының кернеулер δι эталонды кернеулері сегмент негізінде эталонды 2δι 4δι 8δι 0 1 δ 0 2 δ 0 4 δ 0 8 δ 0 16 δ 0 1 δ 0 2 δ 0 4 δ 0 8 δ 0 32 δ 0 4 δ 0 8 δ 0 16 δ 0 64 δ 0 8 δ 0 16 δ 0 32 δ 0 128 δ 0 16 δ 0 32 δ 0 64 δ 0 256 δ 0 16 δ 0 32 δ 0 64 δ 0 128 δ 0 512 δ 0 32 δ 0 64 δ 0 128 δ 0 256 δ 0 1024 δ 0 64 δ 0 128 δ 0 256 δ 0 512 δ 0 11
Егер Х=0, онда УЛС СПСЭ көмегімен СС эталонды кернеу кірісіне Uэт =32 δ 0 береді, ол екіншілік сегментінің төменгі шекарасына сәйкес. Егер UAИM≥Uэт=32 δ 0, онда санау екінші және үшінші сегментке түседі де, У=1 қалыптасады. Егер UAИM‹Uэт=32 δ 0, онда санау екі төменгі сегмент біреуіне түседі де У=0 қалыптасады. 12
1. 29 -сурет. Сегмент нөмірінің кодегін қалыптастыру алгоритмі. 13
Z символының төртінші кодалау тактінің қалыптасуы сегмент нөмірінің кодасының ақырғы символы. Алдыңғы символдарға байланысты (ХУ) сегмент нөмірі орнатылады, сол санауға сәйкес. Егер Х=1 және У=0, онда эталонды кернеуі Uэт=256 δ 0 , сегменттің бесінші төменгі шекарасына сәйкес қосылады. Егер UAИM≥Uэт=256 δ 0, санау бесінші сегментке түседі, z=1 символы қалыптасады және эталонды кернеуі Uэт=256 δ 0. Осы процесстің аяғына дейін қосылып тұрады. Егер UAИM‹Uэт=256 δ 0, онда санау төртінші сегментке түседі, z=0 қалыптасады да кодалау процесінің аяғына дейін қосылып тұрады, Uэт=128 δ 0 төртінші сегменттің төменгі шекарасына сәйкес келеді. 14
Төрт тактілі кодалаудан кейін төрт символды комбинация (PXYZ) қалыптасады және СС-ке сегіз эталонды кернеудің біреуі қосылады, сегменттің төменгі шекарасына сәйкес кода санауға түседі. Қалған төрт тактіде кодалау төрт комбинация (PXYZ) символына және СС-ке сегіз эталондқ кернеулердің бірі келіп қосылады, ол кодаланатын санаулар келіп түсетін сегменттің төменгі шекарасына сәйкес келеді. Қалған төрт тактіде АВСД кодалық комбинация символдары тізбектеліп қалыптасады, оның мәні сегмент ішіндегі кванттау қадамының нөміріне байланысты, ол кодаланған санаулар амплитудасна сәйкес келеді. Кезкелген сегмент ішінде эталонд кернеулердің тізбектеліп қосылуның берілген сегментке сәйкес тең квантталу орындалып жатқан соң, кодалау процесі құрылады (1. 1 кестені қара). 15
Бесінші тактіде осы эталонды сигналға максималды эталонд кернеу Uэт=256 δ 0 қослады, ол алтыншы сегмент үшін кванттау қадамы нөмірінің кодында үлкен (А) символға сәйкес келеді. UАИМ=672 δ 0‹Uэт=512δ 0+256 δ 0 болғандықтан, СС шығысында В =1 символы қалыптасады, эталон өзгермейді және келесі жетінші тактіде келесі Uэт=64 δ 0 разряды эталонды U қослады. UАИМ=672 δ 0=512δ 0+128 δ 0+32 δ 0 болғанда D=1 символы қалптасып және берілген санауларда кодалау процесі аяқталады. Осымен кодер шығысында 11100101 кодалық комбинация шығады. Кодалау процесінде 11 эталонды сигнал қолданылуы мүмкін. 16
Жоғарыда айтылғандай, кодалау кезінде 11 эталонды сигнал қолданылуы мүмкін, бірақта санауларды кодалау процесі аяқталғанда бес эталонды сигналдар қосылуы болады. Қарастыратын жағдайда тек үш эталонды сигнал қосылады (512 δ 0, 128 δ 0, 32 δ 0). 17
Скачать презентацию Дәріс 3 Сигналдарды сызықсыз кодалау және декодалау Қазіргі
През.2 Д3 каз. мтс-2.ppt