Лекция 15.

Декодер

После регенерации восстановленные кодовые группы подаются на декодирующее устройство, которое преобразует их в квантованные уровни сообщений. Используется набор эталонных напряжений с «весами», соответствующими разрядам принимаемого кода.

2⁰ 2¹ 2² 2³ 2⁴ 2⁵ 2⁶

64

60

50

40

32

30

20 16

8

10 1 2 4

0

Для декодирования кодовой группы необходимо получить эталонное напряжение, соответствующее положению импульсов этой комбинации и затем все напряжения сложить.

Импульсы кодовой группы открывают соответствующие ключи, на выход которых проходит эталонное напряжение, они складываются и получается U_c.

Дельта-модуляция

Используется наряду с ИКМ, по кодовой группе отображается лишь знак приращения данного отсчета по отношению к предыдущему, формируемому суммированием предшествующих приращений с учетом их знака. О величине приращения уславливаются заранее. Информация о знаке приращения с помощью двухуровнего одноразрядного кода (+1 или –1). Т.к. приращение априори известно. То на приемной станции по этой последовательности импульсов сигнал восстанавливается.

n_an(t)

S

F(t)

T_n

t

Если в момент появления импульса F(t) удовлетворяется условие:

, то на выходе кодера возникает положительный импульс, а если , то отрицательный импульс.

Таким образом, сравнивается истинное значение моделирующего напряжения с квантованным, которое образовалось в предыдущем периоде.

ФНЧ ограничивает входящий сигнал по спектру.

Т.е. происходит аппроксимация непрерывного сигнала ступенчатой функцией с постоянным шагом приращения (квантования). На приемной стороне двухполярная последовательность импульсов поступает на интегратор, который формирует аппроксимируемый сигнал. После сигнал проходит на ФНЧ, где подавляются высшие гармонические составляющие и восстанавливается переданный сигнал.

Этот сигнал отличается от переданного шумом квантования.

Этот шум возникает из-за конечного значения интервала квантования и шума перегрузки.

Шум перегрузки возникает из-за того, что крутизна входного сигнала превышает шаг квантования (т.е. аппроксимируемый сигнал не успевает «следить» за изменением U(t). Нужно поднимать частоту дискретизации

Частоту дискретизации можно понизить, если использовать (AДM) адаптивную (компандированную) дельта - модуляцию , при которой шаг квантования изменяется в зависимости от крутизны U(t).

U(t)

U_an(t)

Цель управления интегратором

Здесь изменение шага квантования управляется длительностью пакетов импульсов.

Цель управления состоит из АПЕ - анализатор плотности единиц, модулятора импульсов и S₂. АПЕ фиксирует наличие определенного числа следующих подряд символов одного знака и формирует последовательность импульсов, подаваемых на S₂. На выходе S₂ появляется аналогичный сигнал с напряжением, пропорциональным мощности входного сигнала. Этот сигнал подается на Модулятор импульсов, который регулирует амплитуду импульсов, подаваемых не вход S₁ , что приводит к изменению амплитуды сигнала на выходе S₁ – к изменению шага квантования – аппроксимируемая функция намного быстрее «догоняет» исходный сигнал..

Применение АДМ позволило снизить частоту дискретизации в 4 раза (с 200кГц до 50кГц).

Дифференцируемая ИКМ (ДИКМ)

В данном случае передается информация не только о знаке приращения U_с , но и о квантованном значении этого приращения.

При ДИКМ кодируется не квантованные значения отсчетов, а их квантованная разность.

Это обеспечивает æ-е числа уравнений квантования по сравнению с необходимым числом ур-ний при квантовании самих отсчетов, что позволяет æ-ть разрядность кода и Þ тактовую частоту цифрового потока.

$ –нет два варианта построения структурных схем ДИКМ.

В первом случае – разностный сигнал формируется в аналоговой форме, во втором – после АЦП.

1)

Здесь Uвх(t) подается на схему вычитания и линию задержки, задерживающей сигнал на время периода дискретизации Т.

Разность входного и задержанного сигналов, которая определяет приращение сигнала, подвергается дискретизации и затем в кодере – квантованию и кодированию.

На приемном конце цифровая последовательность сначала декодируется, в результате чего восстанавливается последовательность квантования приращений сигнала в моменты отсчетов, а затем путем последовательного суммирования с помощью ∫ преобразуется в последовательность квантованных отсчетов сигнала и далее – в исходный аналоговый сигнал.

2)

Здесь, после АЦП вход, сигнал сначала (как и при ИКМ) преобразуется в цифровую форму. Затем он подается на схему вычитания и через ЛЗ, с периодом Т= периоду дискретизации. Причем первым подается старший разряд кодовой группы, затем – младший.