|
|
Дельта – модуляция с компандированиемТактовая частота в системах передачи с ДМ может быть существенно уменьшена, если для устранения перегрузки по крутизне шаг квантования менять в зависимости от характеристик передаваемых сигналов. По инерционности методы компандирования делятся на два типа. При мгновенном компандировании управляемый параметр ДМ может быстро изменяться от такта к такту, а при инерционном компандировании время регулирования соизмеримо с длительностью слогов речевого сообщения.
Упрощенная структурная схема дельта-кодека с инерционной компрессией по структуре цифрового сигнала на выходе модулятора показана на рис. 2.15, а.
Работа схемы поясняется с помощью временных диаграмм (рис. 2.16). Непрерывный сигнал (1) поступает на вход ДУ и на выходе ПУ при нарастании входного сигнала начинает формироваться последовательность положительных единичных импульсов (З). Формируемая импульсная последовательность поступает на дополнительную интегрирующую цепь, на выходе которой из-за ограничения спектра верхних частот и расширения длительности импульсов возникают межсимвольные искажения (искажения первого рода), что приводит к появлению сигнала огибающей импульсной последовательности (4). Сглаживающий фильтр выделяет сигнал огибающей (5), амплитуда которого зависит от плотности единиц в импульсной последовательности, детектор огибающей осуществляет двухполупериодное выпрямление этого сигнала (6).
Структурная схема декодера изображена на рис. Включенный последовательно с интегратором модулятор и ФУ позволяют восстановить аппроксимирующий сигнал, как это было описано выше, и получить на выходе ФНЧ исходный непрерывный сигнал. Упрощенная структурная схема кодека с мгновенной компрессией по структуре цифрового потока показана на рис. Схема содержит классический дельта-модулятор, к которому дополнительно подключены амплитудно-импульсный модулятор и импульсный преобразователь ИП. Импульсный преобразователь в зависимости от характеристик двоичной последовательности изменяет величину приращений аппроксимирующего напряжения, для чего используется модулятор, Главным достоинством данного типа мгновенного компандирования является возможность реализации аппаратуры на современных элементах счетной техники, что обеспечивает точное соответствие характеристик компрессии на стороне передачи и экспандирования на стороне приема. Принцип работы такой схемы можно пояснить с помощью временных диаграмм. Импульсный преобразователь анализирует плотность единиц и при комбинациях вида 111 или на его выходе возникает импульс, который увеличивает амплитуду импульса на выходе модулятора в 2 раза, при этом шаг квантования на выходе интегратора возрастает также в 2 раза.
Преимуществом ДМ в сравнении с ИКМ является ее большая помехоустойчивость, связанная с тем, что она менее чувствительна к ошибкам в цифровом сигнале, чем ИКМ. Величина ошибки при ИКМ зависит от разряда неправильно принятого символа кодовой группы. При 7-разрядной группе ошибка в старшем разряде кодовой группы приводит к ошибочному восстановлению амплитуды отсчета, величина которой ΔUош = 26Δ = 64Δ, т. е. поло вине максимального отсчета сигнала. При ДМ ошибочный прием символов цифрового потока всегда приводит к ошибке в один шаг квантования. В ЦСП неправильный прием символов кодовой группы оценивают вероятностью ошибочного приема. В настоящее время известно несколько десятков видов дельта модуляции, Наиболее перспективными областями ее применения считаются: абонентские телефонные сети в сочетании их с электронными системами коммутации; радиорелейные, тропосферные и кабельные линии связи; спутниковые системы связи; системы ком мутации, телеуправления и промышленного телевидения.
4. Контрольные вопросы
Глоссарий
Литература
Лекция 8   Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Компандирование позволяет не только уменьшить тактовую частоту, но и поддерживать постоянным отношение сигнал-шум квантования при изменении мощности сигнала в достаточно широких пределах и тем самым расширять динамический диапазон канала. В зависимости от характеристик передаваемых сигналов может использоваться тот или иной вид компандирования. Считается, что мгновенное компандирование целесообразно использовать при передаче сообщений с резкими изменениями значения (например, сигналов телевидения), тогда как инерционное компандирование более эффективно при передаче речевых сообщений. В некоторых случаях используют одновременно и мгновенное, и инерционное компандирование.
Основу структурной схемы дельта-кодека с инерционной компрессией составляет обычный классический дельта модулятор с одинарным интегратором. Основной принцип работы схемы заключается в том, что амплитуда импульсов на вход интегратора изменяется в соответствии со структурой цифрового потока, получающейся на выходе дельта-модулятора. Инерционная компрессия в модуляторе осуществляется с по мощью формирователя сигнала управления ФУ и амплитудно-импульсного модулятора М, включенного на входе интегратора. Формирователь сигнала управления состоит из дополнительного интегратора ДИ, ограничивающего спектр частот импульсной последовательности в области высоких частот, сглаживающего фильтра СФ, детектора огибающей ДО и схемы сложения огибающей с не которым постоянным напряжением определяющим заданное минимальное значение амплитуды импульсов на входе интегратора.
К напряжению огибающей подмешивается некоторое постоянное напряжение Uо, которое обеспечивает постоянную амплитуду импульсов на выходе модулятора при равномерной плотности положительных н отрицательных единиц на его входе, т. е. при отсутствии напряжения огибающей. При увеличении плотности единиц амплитуда импульсов, поступающих на интегратор по цепи обратной связи, будет изменяться (7) под действием напряжения огибающей, и аппроксимирующая ступенчатая функция (8) в зависимости от крутизны нарастания непрерывного сигнала будет иметь переменный шаг квантования.
Дельта-декодер работает точно таким же образом, но дополнительно включает в себя схему синхронизация СС и формирователь импульсов ФИ. Использование компандирования позволяет снизить тактовую частоту цифрового потока по сравнению с классической ДМ почти в 4 раза и довести ее до 48 кГц для одного канала ТЧ.