зачет / 10-12_voprosy_TsSP

10. Способы получения нелинейной квантующей характеристики.

1) С аналоговым компандированием

Это первый исторический вариант (так как микросхем еще не было), когда сигнал подвергается компрессии до оцифровки, то есть в аналоговом виде (отсчеты подвергаются мгновенной компрессии). Он был простой и дешевый.

Ставился нелинейный элемент с определенной характеристикой, на приеме ставился элемент с такой же характеристикой, но помещенный в цепь обратной связи усилителя, поэтому получается обратная характеристика.

Достоинства:

• Простое

• Дешевое

Недостаток:

• 2 устройства невозможно сделать абсолютно обратными(?)^{не разобрала}, так как условия могут отличаться. Сжимаем по одному закону, расширяем по другому закону, что приводит к нелинейным искажениям.

2) с цифровым компандированием:

Появление цифровых микросхем, привело к переходу к цифровой компрессии. Хорошо использовать, когда сигналы низкоскоростные, например, как телефонном сигнале (1000 отсчетов в секунду).

13 разряд нужен для уменьшения ошибки (хз так ли это), вес которого равен половине заданного шага квантования (∆₀/2).

Скорость передачи 64кбит/с

3) С использованием нелинейного кодера (метод прямого кодирования):

Полезен, когда сигнал становится высокоскоростным (256 000 отсчетов в секунду). Применяется нелинейный кодер.

Сигнал не сжатый, формируется сразу 8-разрядная кодовая комбинация, однако обработка идет по нелинейному алгоритму.

Скорости передачи 2048 кбит/с

11. Кодирование. Коды ИКМ (натуральный, симметричный, рефлексный). Дополнительно можно посмотреть в книге: «Многоканальные системы передачи» Матюхина А.Ю., на стр. 160-161

При импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) квантованные уровни отсчетов преобразуются в кодовые комбинации с одинаковым числом двоичных разрядов. Применяются двоичные коды:

• Натуральный

• Симметричный

• Рефлексный

1. При натуральном двоичном кодировании структура кодовой группы определяется номером шага квантования, записанным в двоичной системе исчисления с помощью полинома , где α_l кодовый символ, принимающий состояние 0 или 1. Натуральный двоичный код применяется для кодирования однополярных (униполярных) импульсов. Недостаток натурального двоичного кода состоит в том, что кодовые группы, соответствующие соседним шагам квантования могут различаться во многих разрядах кода.

2. Симметричные двоичные коды применяются в двухполярных сигналах (речевых, групповых сигналах). Двухполярным сигналам свойственна максимальная плотность вероятностей малых мгновенных значений напряжения. Для таких сигналов разряды кодовых групп соседних уровней в центре амплитудной характеристики квантования должны отличаться в минимальном числе разрядов.

При кодировании симметричными кодами символ первого разряда α_зн определяется знаком отсчета. Отсчету с положительным знаком в кодовой комбинации соответствует α_зн=1, а отсчету с отрицательным знаком в кодовой комбинации α_зн=0. Знаковый разряд α_зн всегда располагается с левого края. А значения символов остальных разрядов определяются абсолютные значения отсчета, выраженное в двоичной системе исчисления. Второй слева разряд имеет максимальный вес, равный 2^m-2, а для m-разрядной кодовой комбинации значение квантованного кровня с учетом знака записывается в виде

.

Так, например, для четырех разрядной кодовой комбинации получаем:

, коэффициент α полинома принимают значения 1 или 0 в зависимости от того, какое значение имеет конкретный разряд в кодовой комбинации. В табл. Приведены все возможные значения уровней квантовая для четырех-разрядной кодовой комбинации.

3. Рефлексный двоичный код (код Грея) используется для групповых телефонных и широкополосных телевизионных сигналов. Различие символов в большом числе разрядов кодовых групп соседних уровней квантования нежелательны, т.к. в этих случаях ошибки кодирования особо опасны, поэтому для их кодирования используется код Грея, когда кодовые группы соседних уровней квантования отличаются лишь в одном разряде кода.

На приемном конце принятые кодовые группы декодируются, в результате чего восстанавливаются отсчетные значения передаваемого сигнала. Далее последовательность импульсов цифровой АИМ-2 демодулируется с помощью ФНЧ.

12. Формирование группового сигнала. Структура цикла первичного цифрового сигнала.(посмотреть в книге Матюхина «Многоканальные системы передачи»), стр.203-211

Структура цикла первичного цифрового сигнала:

Мы говорим о цикле, потому что передача идет циклически. При передаче речи у нас используется частота=8 кГц для дискретизации наших сигналов, соответственно, период повторений =125мкс. Следовательно длина цикла 125 мкс.

Организованно 32 канальных интервала, от 0 до 31 КИ. Нулевой канальный интервал – служебный, передается служебная информация. С 1 по 31 передается информация (в своих лекция он сказал «коммерческая информация») от клиента.

Каждый канальный интервал состоит из 8 разрядов, так как речь кодируется 8-разрядными кодовыми комбинациями.

Нулевой КИ состоит из 8 разрядов. Сигнал цикловой синхронизации 0011011. Сигнал передается через цикл. В нечетных циклах в КИ0 на позиции Р3 передается сигнал аварии цикловой синхронизации на дальнем конце. В рабочем состоянии на данной позиции передается 0, а при возникновении срыва цикловой синхронизации – 1. При поступлении сигнала аварии на оконечную станцию происходит включение системы сигнализации, сообщающей об аварии цикловой синхронизации на дальнем конце.

Оставшиеся свободные позиции в КИ0 предназначены для национального использования, т. е. их назначение строго не регламентируется. Так, например, разряд Р1 может быть задействован для организации канала передачи данных со скоростью 8 кбит/с, либо он может быть использован для реализации процедуры обнаружения ошибок CRC-4, которая будет рассмотрена ниже. В общем же случае, свободные разряды в нулевом канальном интервале заполнены балластом (чаще всего 1), т. е. никакой информации не несут и на приемной стороне не учитываются.

При организации коммутируемых каналов ТЧ помимо информационных сигналов необходимо передавать еще и служебные сигналы, которыми обмениваются между собой АТС. Данные сигналы, вырабатываемые приборами АТС и передаваемые на всех этапах установления соединения, получили название сигналов управления и взаимодействия (СУВ). Так, например, при установлении местных соединений в качестве СУВ передаются следующие сигналы: контроль исходного состояния канала; занятие канала; подтверждение занятия канала; набор номера; ответ; отбой вызывающего абонента; отбой вызываемого абонента; занятость вызываемого абонента; отбой вызывающего абонента до ответа (разъединение); блокировка.

Сигналы управления и взаимодействия делятся на 2 типа:

• Линейные сигналы – определяют все типы установления соединения и передаются как в прямом, так и в обратном направлении (к линейным сигналам прямого направления относят: занятие канала, отбой вызывающего абонента, освобождение канала. К сигналам обратного направления: контроль исходного состояния, подтверждение занятия канала, ответ вызываемого абонента и тд (подробнее на стр. 206)).

• Регистровые сигналы – предаются так же в обоих направлениях и обеспечивают передачу адресной информации, а также информации необходимой для управления установленным соединением.

В зависимости от того, каким образом осуществляется передача СУВ, меняется назначение канального интервала КИ₁₆.

Первый вариант предусматривает передачу сигналов управления и взаимодействия отдельно от информационных сигналов по выделенным сигнальным каналам, организованным в КИ₁₆. На один канал ТЧ приходится 2 выделенных сигнальных канала (2 ВСК) для передачи СУВ. Так как всего необходимо организовать 60 каналов СУВ, то в данном случае используется принцип временнОго разделения каналов (ВРК), и в одном цикле в КИ₁₆ на позициях Р1, Р2 и Р5, Р6 организуются по два сигнальных канала для двух каналов ТЧ. Таким образом, передача СУВ осуществляется в КИ16 на позициях Р1, Р2, Р5 и Р6 поочередно в 15 циклах (Ц1–Ц15): в Ц1 для 1-го и 16-го каналов ТЧ, в Ц2 для 2-го и 17-го, в Ц15 для 15-го и 30-го каналов ТЧ.