Московский Государственный Университет Связи и Информатики лекции

Вид материала

Лекции

Содержание Шаблон для входного фильтра Импульсно-кодовая модуляция АИМ-сигнал, как отмечалось ранее, представляет собой последовательность узких импульсов.

Подобный материал:

• 16-19 марта 2011 г в Минске состоялся Европейский семинар по устойчивому развитию, 13.55kb.
• Методология формирования и реализации аппарата анализа и планирования рыночного потенциала, 598.83kb.
• Министерство Образования Российской Федерации Московский Государственный Университете, 1997.23kb.
• Федеральное агентство связи Сибирский государственный университет телекоммуникаций, 622.46kb.
• Московский государственный университет имени, 111.06kb.
• Министерство образования и науки, 38.9kb.
• Примерная программа 10. 00-11. 00 Регистрация, 36.7kb.
• II. Логика и язык, 5497.75kb.
• Курса, 405.14kb.
• Управление компетенциями в самообучающейся организации, 72.07kb.

Фильтр нижних частот (ФНЧ) с частотой среза 4 кГц устанавливается на передающем конце и предназначен для ограничения спектра непрерывного речевого сигнала перед дискретизацией для того, чтобы можно было удалить из него составляющие с частотой выше F - верхней частотой разговорного спектра (МСЭ-Т рекомендует: 0,3 - 3,4 кГц, округлять верхнюю частоту спектра до 4,0 кГц) даже, если этими составляющими можно было бы пренебречь, как неслышимыми.


Без входного ФНЧ, который также предназначен для подавления очень низких частот, чтобы удалить фон частоты 50 Гц, проникающий из сетей электропитания, невозможно устранить помехи вследствие наложения спектров.


Функциональная схема системы с амплитудно-импульсной модуляцией


s(t) Дискреты АИМ-сигнала s'(t)











ФНЧ

4 кГц

УД

УСА

ФНЧ

4 кГц









Источник Устройство Устройство Выходной

сигнала (речь) дискретизации ступенчатой сигнал

апроксимации


За счет использования апроксимации дискретизированного сигнала, уровень мощности сигнала на выходе выходного фильтра (ФНЧ) практически не снижается по сравнению с уровнем мощности входного сигнала.


^ Шаблон для входного фильтра (рекомендован МСЭ-Т, или ITU-T)


дБ

-10

-20

-30

3,4 4,0 кГц


.

.

.

.

.
^

Импульсно-кодовая модуляция

АИМ-сигнал, как отмечалось ранее, представляет собой последовательность узких импульсов.

Подвергнем АИМ-сигнал квантованию по уровню:


s(t) Δ_i - -шаг квантования, где i = 0,1,2,3,4,5,6,7,8

t_д – период дискретизации (шаг квантования)


Границы шагов квантования являются точками разрешения для передачи значений амплитуд импульсов, которые приближенно равны мгновенным ближайшим значениям первичного (речевого) сигнала.

Такое преобразование называется квантованной АИМ (КАИМ).

Число квантов большое, но конечное - 256 = 2⁸.


Если шаги квантования одинаковые, квантование называется равномерным, при разных величинах шагов квантования - неравномерным.


Ошибки, возникающие при КАИМ, называются шумом квантования, который представляют собой случайную последовательность импульсов. Максимальное значение амплитуд импульсов шума квантования не должно превышать половины шага квантования.

Чем меньше шаг квантования и период дискретизации (квантования), тем меньше шумы квантования.


Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму, или: импульсно-кодовая модуляция - ИКМ


Преобразование аналогового, в т.ч. речевого сигнала в цифровую форму осуществляется в 4 этапа (имеет место четыре процесса):

-фильтрация - к преобразованию допускаются стандартные звуковые частоты;

-выборка (АИМ) - дискретизация (samplinq) - формирование дискрет - отсчетов амплитуды речевого сигнала (для речи амплитуда сигнала измеряется 8000 раз/ с, т.е. частота дискретизации равна 8000,0Гц);

-квантование, т.е. корректировка амплитуды полученных отсчетов (каждого импульса АИМ сигнала) вдоль вертикальной оси - всего 256, или 2⁸ уровней. При этом сигнал компрессируется (сжимается).

-кодирование амплитуды каждого импульса конечным двоичным числом.


Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) является развитием АИМ.


Функциональная схема системы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ)




Входной Стандартные Дискреты АИМ- Дискреты, закодированные Дискреты Аналоговый

аналоговый голосовые сигнала в цифровую форму АИМ-сигнала выходной

сигнал частоты сигнал s'(t)

s(t)
ФНЧ

АИМ

АЦП

ЦАП

ФНЧ





канал



(битовый поток)

Импульсы дискретизации кодированный сигнал