Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Южно-Уральский государственный университет

Факультет «Приборостроительный»

Кафедра «Безопасность информационных систем»

Отчёт по лабораторной работе №3

по теме «ИЗУЧЕНИЕ ИКМ КОДЕКА»

Выполнили:

студенты группы ПС-369

Бойко Иван

Васючков Евгений

Инкирёв Дмитрий

Солодихин Алексей

Ширшков Денис

Челябинск

2012 год

Цель работы

Изучить принципы кодирования и декодирования сигналов с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), получить характеристики кодера и декодера, а также частотные характеристики фильтра, входящих в кодеки (или кофидеки), осуществляющие преобразования аналоговых сигналов в цифровые и обратно.

Применяемые приборы и оборудование.

1. Учебная лабораторная установка «Изучение ИКМ кодека».

2. Осциллоскоп – двухканальный или одноканальный.

3. Цифровой вольтметр с режимом измерения постоянного напряжения (или мультиметр).

4. Комплект гибких соединительных проводов – 4 шт.

Предварительный расчет

Рассчитаем и построим графики характеристик преобразования квантователей с неравномерным квантованием, использующих сжатие (компандирование):

1) по μ-закону: ,

где ,при коэффициенте сжатия μ=100, наибольшем уровнем входного сигнала U_вхmax=2 В и коэффициенте U_выхmax =2 В;

Рисунок 1. Характеристика по μ-закону.

2) по А-закону:

при А= 87,6, т.е. lnA = 4,47 и U_вхmax=2 В.

Рисунок 2. Характеристика по А-закону.

Выполнение работы

Пункт 1. Изучение преобразования сигналов в системе связи с икм

1.1. Включим установку клавишей «ВКЛ-СЕТЬ».

1.2. С помощью гибкой перемычки подадим контрольный сигнал с одноименного незаземленного гнезда на вход передающего фильтра КТ1.

1.3. К контрольной точке КТ1^/ подключим вход первого канала осциллоскопа. Установим амплитуду контрольного сигнала на входе передающего фильтра Uвх = 50 мВ, засинхронизируем сигнал и установим развертку таким образом, чтобы на экране наблюдался один период контрольного сигнала.

1.4 Переключим первый канал осциллоскопа к выходу передающего фильтра КТ3. Замерим амплитуду контрольного сигнала на выходе передающего фильтра Uвых при всех трех положениях переключателя П1.

Результаты запишем в табл. 1.1.

После измерений оставим переключатель П1 в среднем положении.

Таблица 1.1.

Амплитуда сигнала на входе передающего фильтра	Положение переключателя П1	Амплитуда сигнала на выходе передающего фильтра Uвых (мВ)
	левое	130
Uвх= 50 мВ	среднее	180
	правое	265

1.5. Переключатель П2 поставим в верхнее положение. При этом положении переключателя контрольный сигнал с выхода передающего фильтра подключается на вход кодера.

1.6. Переключатель П4 поставим в верхнее положение. При этом цифровой выход кодера подключается ко входу декодера.

1.7. Подключим второй канал осциллографа к выходу декодера КТ7 (КТ5). Переключатель П3 поставим в верхнее положение. Расположим изображение сигнала первого канала в верхней части экрана осциллоскопа, а изображение второго канала – в нижней части экрана. Развертку осциллоскопа выберем такой, чтобы на экране укладывался один период контрольного сигнала.

Рисунок 3. Сигнал на выходе передающего фильтра (сверху) и на выходе декодера (снизу).

1.8. Снизим чувствительность осциллоскопа по второму каналу до 1…2 В/дел. Переключим вход второго канала осциллоскопа к контрольной точке КТ13 (КТ10). Измерим длительность импульсов и период, определим скважность при режимах ИКМ (8, 16, 32).

Р исунок 4. Импульсы кодера Fsх, ИКМ 8.

tи = 4*0,2 мс = 0,8 мс;

Tи = 9,5*0,2 мс = 1,9 мс;

Q = Tи/ tи = 1,9/0,8 = 2,375.

Р исунок 5. Импульсы кодера Fsх, ИКМ 16.

tи = 3,5*0,5 мс = 1,75 мс;

Tи = 12*0,5 мс = 6 мс;

Q = Tи/ tи = 6/1,75 = 3,43.

Рисунок 6. Импульсы кодера Fsх, ИКМ 32.

tи = 2,5*0,5 = 1,25 мс;

Tи = 12*0,5 = 6 мс;

Q = Tи/ tи = 6/1,25 = 4,8.

1.9. Вернем прежнюю чувствительность осциллоскопа, равную 50 мВ/дел, и режим ИКМ (8). Переключим вход второго канала осциллоскопа к выходу приемного фильтра КТ2.