Билет 1: Амплитудно-импульсная модуляция АИМ-1 и АИМ-2.

При АИМ по закону модулирующего с-а измен-ся амплитуда импульсов,а длит-ть и частота следов-я f_с остаются постоянными.

Различают:

АИМ1 АИМ2

При АИМ-1 амплитуда импульсов измен-ся При АИМ-2 амплитуда импульсов в пре-

в пределах его длит-ти в соответст-и с оги- делах его длитель-ти постоянна и соот-ет

бающей непрерывного с-а. знач-ю модел-щего с-а в момент начала

отсчета.

АИМ-1 (q=3):

Частотный спектр АИМ-1 для однополярн.прямоуг.импульсов,длительностью , модулируемых sin-идальн.с-ом с частотой F,сод:

1. постоянную составляющую U₀

2. гармоники на частоте следов-я импульсов f_c (f_д) и высшие гармоники на частотах f_д , 2f_д и т.д.

3. боковые составляющие частоты дискретиз.

Спектр АИМ-2 по составляющим такой же как и спектр АИМ-1. Измен-ся только составл-щие м/д амплитудами f-ых составляющих.

Билет 2: параметры последовательности прямоугольных импульсов. Теорема Котельникова. Выбор f-ы дискритизации.

(ППИ):

С пектр ППИ:

Спектр ППИ:

Частотный спектр ППИ дискретный, частотн.спектр составляющих кратен частоте следов-я импульсов( частоте дискрит-и). Спектр сод-ит постоянную составляющую U₀ на частоте f=0.

Амплитуды гармоник,кратных скважности, обращ-ся в 0.

Чем короче длит-ть импульса , тем гуще спектральн. линии и шире частотный спектр.

Кол-во спектр.линий в первом лепестке =q.

Теорема Кательникова. Выбор f-ы дискритиз-и.

Теорема:

Любой непрерывный с-л,ограниченный по спектру f-ой f_мах (f_в), полностью определ-ся последовательностью своих дискретн.отсчетов, взятых ч/з промежуток t-ни

-период дискритиз-и.

Если требуется передать непрерывн.с-л U(t) с огранич.спектром, то необязат-но передавать весь с-л,а достаточно передать лишь его мгновен.знач-е, отсчитанное ч/з интервалы времени .

1)

Если , то нижняя бок.частота промодулированного с-а, определяемая из условия , совпадает с верх.частотой спектра модулирующего с-а. Т.о.для восстан-я непрерывн.с-а по его дискретн.отсчетам,нужно исп-ть идеальн.ФНЧ с частотой среза

2)

В реальн.условиях fд выбир-ся из условия ,

При дискритиз-и тел.с-ов с диапазоном частот (0,3…3,4)кГц, частота дискрит-и = 8кГц.

При упрощ-ся требов-я к параметрам ФНЧ.

Билет 3: Принцип ВРК. Структурная схема СП с ВРК.

Рисунок 1 – Структурная схема трехканальной системы передачи с ВРК

ЭК- электронный ключ

ГТИ- генератор тактовых импульсов

РКИ- распределитель КИ

ФИЦС –формир-ль импульсов цикловой синхрониз-и.

ПЦС- приемник цикловой синхрон-и.

Принцип работы:

Непрерывн.сигнал каждого из канала поступает на ФНЧ, где провод-ся ограничение спектра f-ой. ЭК периодически замык-ся с f-ой дискритизации fд на время длит-ти импульса. Работой ЭК упр-ет РКИ, выдавая импульсы последовательности, сдвинутые во времени на . Работа РКИ осущ-ся по упр-ем тактовых импульсов, вырабатываемых ГТИ.

В сумматоре (устр-ве объединения) происходит объедин-е дискретных отсчетов с-а и импульсов цикловой синхрониз-и, вырабатываемых в ФИЦС. В гупповом АИМ с-е значение канального отсчета, соответствующего АИМ с-а, наз-ся КИ (КИ1, КИ2, КИ3). Для того, чтобы распред-ть на приеме отсчеты индивид.с-ов по своим каналам нужно вначале каждой группе КИ ввести дополнительный импульс, отлич-ся по какому –либо признаку от импульсов КИ. Таким импульсом явл-ся синхроимпульс (СС). Он опр-ет начало цикла и обесп-ет правильное распредел-е дискретных отсчетов КИ по соответств.каналам.

Циклом наз.время, в теч.кот.однократно перед-ся все КИ объединенных каналов и СС.

На приеме происходит обратное преобраз-е. Групповой АИМ с-л поступает на ЭК, управл-ые РКИ. Работой РКИ упр-ет тактов.послед-ть от ПЦС. Индивид.АИМ с-ы поступают на ФНЧ, кот.восстанавл-ют непрерывн.с-ы из дискретных отсчетов. Принятый с-л отлич-ся от переданного , т.к.подвержен был возд-ю помех и искажению.

4) ИКМ

(рис)

Операция ИКМ:

1.дискритизация по времени (осущ-ся по т.Кательникова)

2.квантование по уровню (амплитуде)- преобр-е значений амплитуд дискретных отсчетов с-а в номер разрешенного уровня квант-я.

Шаг квант-я - разность м/д соседними разрешенными уровнями квант-я.

Если знач-я амплитуды отсчета в пределах 2-х соседних уровней больше половины шага квант-я, то округл-ся в большую сторону и наиборот.

Для реч.с-а выбир-ся 256 уровней квант-я.

Ошибка(шум) квант-я- разность м/д истинным знач-ем АИМ с-а и его квантован.знач-ем.

3.кодирование – номера уровней квант-я перевод-ся в двоичн.СС и т.о.получ-ся оцифрован.сигнал.

В ЦСП для кодир-я 2-х полярных с-ов исп-ся симметр.двоичн.код. В этом коде старший разряд код.группы опр-ет полярность кодируемого отсчета:

1. «+»

0. -

Разрядность код.группы (кол-во знаков в группе) m при известном кол-ве уровней квант-я М :

m= log₂M

M=2^m

Билет 5: равномерное квантов-е. Неравномерно квант-е.

Равномерное квант-е.

Равномерным (линейным) наз-ся квант-е, если шаг квант-я остается постоянным в допустимых пределах амплитудн.значений.

Амплитудн.хар-ка имеет 2 характерных участка:

1. Зона квант-я

2. Зона огранич-я

Если вх.АИМ сигнал удовлетворяет условию , то он попадает в зону квант-я.

Если это условие не вып-ся, то сигнал попадает в зону огранич-я. В рез.произойдет огранич-е мах-ого знач-я с-а и ему будет присвоено знач-е U_ОГР.

Огранич-е мгновен.знач-й с-а приводит к появл-ю шумов квант-я.

Обычно уровень с-а на входе канала ИКМ выбир-ся так, чтобы вероятность превыш-я была достаточно малой, поэтому определяемыми в системе ИКМ яв-ся шумы квант-я.

Ср.мощность шума квант-я:

_{Мах.число уровней квант-я:}

НЕДОСТАТКИ равномерн.квант-я:

- большое кол-во уровней квант-я : М= 512-2048

- относительн.ошибка шума квант-я велика для слабых с-ов и уменьш-ся с возрастанием уровня квант-я.

Неравномерное квант-е

Неравномерным (нелинейным) наз-ся квант-е, если шаг квант-я измен-ся в допустимых пределах амплитуд.значений, возрастая с увелич-ем уровня с-а.

Относит.ошибка шума квант-я будет практически постоянна на всем диапазоне изменения входн.с-а.

Неравномерное квант-е позволяет сократить число шагов квант-я.

Для обеспеч-я требуемого кач-ва при равномерном квант-и нужно: М=2048, что соотв-ет разрядности код.группы : m= log₂2048= 11, а при неравномерном квант-и для тех же показателей кач-ва нужно М=256, m=8.

• Сужественно упрощ-ся аппаратура.

Билет 6: принцип работы линейного кодера взвешивающего типа для двухполярного с-а.

В кодере исп.2 ГЭТ для кодир-я положит.и отрицательных знач-й амплитуды отсчета.

При кодир-и 2-х полярных с-ов исп-ся 8-ми-разрядн.кодовая комбинация:

1-ый разряд кодирует полярность с-а.

Инвертор DD1 подключен только тогда, когда кодир-ся отриц.отсчет.

При кодир-и положит.отсчета, сигнал проходит по верхней ветви.

ПРИМЕР:

Такт первый:

Изначально все выходы ЛУ в соотв-и 0. На первый вход компоратора подается . Первый выход ЛУ перевод-ся в состояние 1. Единица замыкает ключ Кл+ (источника положительн.эталонных токов).

Т.к.выходы 2-8 ЛУ нах-ся в соотв-и 0 => Кл1-Кл7 разомкнуты и суммарн.эталонный ток . Этот ток поступает на второй вход компоратора:

=>вых.к.=1

Единица поступает на вход ЛУ и изменяет сост-е первого выхода ЛУ на 0. Этот 0 разомкнет ключ Кл+. проходя ч/з инвертор DD2, 0 преобр-ся в 1, кот.замкнет ключ Кл- (подключит ГЭТ для кодир-я отриц.отсчетов) и переключит КлК в нижн.положение, т.е.подключит инвертор DD1 (он будет подключен до конца код-я).

ТАКТ 2:

Второй выход ЛУ перевод-ся в сост-е 1. Замык-ся ключ Кл’1, подключ-ся , кот.поступает на второй вход компаратора.

Вых К =1

Единица, проходя ч/з инвертор DD1, преобр-ся в 0, кот.поступит на вход ЛУ и не изменит сост-е второго выхода (ЛУ_ВЫХ2=1). Т.е. останется включ-ым и т.д.

Порядок кодир-я отсчетов:

№ разр.	Вых.n ЛУ	Вх2К		Вых.К	Вых.DD1	Вх. ЛУ	Вых.n ЛУ	Пол.ключ
1	1	0	-105,3 - 0 <0	1	-	1	0	Кл+ -р Кл- -з КлК-
2	1	-64	-105,3 +64 <0	1	0	0	1	Кл'1 – з
3	1	-96	-105,3 +96 <0	1	0	0	1	Кл'2 – з
4	1	-112	-105,3 +112 >0	0	1	1	0	Кл'3 – р
5	1	-104	-105,3 +104 <0	1	0	0	1	Кл'4– з
6	1	-108	-105,3 +108 >0	0	1	1	0	Кл'5 – р
7	1	-106	>0	0	1	1	0	Кл'6– р
8	1	-105	<0	1	0	0	1	Кл'7 – з

ПРИМЕР2:

№ разр.	Вых.n ЛУ	Вх2К		Вых.К	Вых.DD1	Вх. ЛУ	Вых.n ЛУ	Пол.ключ
1	1	0	74,1 - 0 >0	0	-	0	1	Кл+ -з Кл- р КлК-
2	1	64	74.1 -64 >0	0	-	0	1	Кл'1 – з
3	1	96	74.1 -96 <0	1	-	1	0	Кл'2 – р
4	1	80	74.1 -80 <0	1	-	1	0	Кл'3 – р
5	1	72	74.1 -72 >0	0	-	0	1	Кл'4– з
6	1	76	74.1 -76 <0	1	-	1	0	Кл'5 – р
7	1	74	74.1 -74 >0	0	-	0	1	Кл'6– з
8	1	75	74.1 -75 <0	1	-	1	0	Кл'7 – р