Принцип функционирования радиотехнических систем

учебное пособие

6. Передача непрерывных сигналов цифровым способом

Интенсивное развитие средств вычислительной техники, внедрение в технику телекоммуникаций персональных компьютеров привело к необходимости передачи непрерывных сигналов цифровыми методами. Это вызвано тем, что цифровые сигналы обладают большей помехоустойчивостью по сравнению с аналоговыми. Для преобразования непрерывного сигнала (рис. а) в цифровой необходимо выполнить три операции:

- дискретизацию непрерывного сигнала по времени (рис. б);

- квантование по уровню (рис. в);

- двоичное кодирование (рис. г).

Суть дискретизации заключается в том, что передача непрерывного сигнала u(t) заменяется передачей сигнала u(t1), u(t2), и т.д. в равноотстоящие моменты времени t1, t2 и т.д. с интервалом Т. Доказано (теорема Котельникова), что, если сигнал имеет спектр максимальная частота которого Fмакс, то интервал между отсчетами

Т = 1/2Fмакс .

Операция квантования заключается в том, что диапазон изменения сигнала от Uмакс. до 0 делится на N уровней с шагом квантования Uмакс./ ( N+1). Истинные значения сигнала в моменты отсчета заменяются на ближайший разрешенный уровень сигнала. Для восстановления значения сигнала на приемной стороне достаточно передать номер уровня.

Двоичное кодирование заключается в преобразовании любого из N номеров сигнала в двоичный равномерный код, который передается по линии связи. На приемной стороне осуществляется обратное преобразование цифрового сигнал и аналоговый. Длительность передачи цифрового сигнала t0 = 1/2Fмакс.n. Например, для цифровой передачи телефонного сигнала принимают Fмакс = 4000 Гц. и N = 256 ( n = 8), что соответствует скорости передачи 64 кбит/с. Для уменьшения скорости передачи применяют другие методы преобразования непрерывного сигнала в цифровой.

u

t

t

Рис. 13 (а). Непрерывный сигнал.

U дискр.

t0 2 t0 3t0 4t0 5t0 6t07t0 t

Рис. 13(б). Дискретизация непрерывного сигнала по времени.

U квант

t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 7t0 t

Рис.13(в). Квантование по уровню сигнала.

u кодир.

11

.

10

01

00 t

Рис.13(г). Кодирование сигнала.

Делись добром ;)