Амплитуда импульсов на выходе регенератора

В цифровых системах передачи информации используются сигналы амплитудой 3В.

4.15 Структура сигналов в групповом канале

Изобразить временную диаграмму используемых сигналов (рис. 3). На диаграмме следует отразить конкретные значения амплитуды импульсов, их длительности и периода повторения.

4.16 Энтропия квантующего устройства

Исходные данные для расчета:

– динамический диапазон сигналов D = 60дБ, G = 1024 (из табл. 3);

– закон распределения мгновенных значений входных сигналов – экспоненциальный (25):

– АХ квантующего устройства: семисегментная с параметром компрессии А = 43,7, с коэффициентом сжатия динамического диапазона G_H /G = 0,109, распределение количества уровней квантования в каждом сегменте и шагов квантования представлены в табл. 8, (выбраны из табл. 5).

Таблица 8

N сегм.	1	2	3	4	5	6	7
GHi	16	16	16	16	16	16	16
qi	q0	q0	2q0	4q0	8q0	16q0	32q0

– общее количество уровней квантования в одной ветви АХ G_H = 112;

– уровень ограничения U_огр = 10 В (принят для всех вариантов);

• минимальный шаг квантования

Порядок расчета. Энтропию квантующего устройства для одной ветви АХ будем рассчитывать по формуле (29):

Результаты расчетов сведены в табл. 9.

Таблица 9

i
1	0,00309	8,33801	0,02576
32	0,00255	8,61575	0,02197
i
33	0,00413	7,92034	0,03271
48	0,00343	8,18775	0,02808
i
49	0,00368	8,08503	0,02375
64	0,00254	8,62259	0,02190
i
65	0,00098	9,98784	0,00979
80	0,00047	11,06296	0,00519
i
81	0,00002	15,00998	0,00031

Окончание табл. 9

96	0,00001	16,61000	0,00017
i
97			0
112	0	0	0

Энтропия квантующего устройства (30) составит

бит.

4.17 Избыточность квантующего устройства

Коэффициент избыточности определяется формулой (31):

4.18 Пропускная способность группового канала

Пропускная способность рассчитывается по формуле (32):

4.19 Объем канала

Объем канала определяется по формуле

4.20 Структурная схема кодирующего устройства

Схема кодирующего устройства (кодера), обеспечивающего нелинейное кодирование, приведена на рис. 12.

ГЭС₁

ГЭС₂

Рис. 12

Кодер состоит из компаратора К, генератора положительных ГЭС₁ (генератор эталонного сигнала) и отрицательных ГЭС₂ эталонных сигналов, блока выбора и коммутации эталонных сигналов БКЭ, компрессирующей логики КЛ, цифрового регистра ЦР и преобразователя кода ПК.

Кодер работает в три этапа: на первом этапе определяется и кодируется полярность входного АИМ-сигнала; на втором этапе определяется и кодируется номер сегмента; на третьем этапе определяется и кодируется номер уровня квантования внутри сегмента.

Определение полярности входного сигнала ведется сравнением его с положительным и отрицательным эталонными сигналами, которые подаются от ГЭС на компаратор. Результат сравнения вводится в ЦР.

Определение номера сегмента и номера уровня квантования осуществляется методом суммирования и взвешивания (рис. 13).

Рис. 13

Допустим, измеряемая величина находится в 4-м сегменте. При первом измерении И₁ на вход 2 компаратора К подается напряжение U_ЭТ1, которое делит общее количество сегментов приблизительно на две равные части. В нашем примере это граничное напряжение между 4-м и 5-м сегментами. Данное напряжение формируется ГЭС, КЛ, БКЭ при воздействии на них кодов, снимаемых с ЦР. В результате сравнения сигнала U_С, поданного на вход 1 компаратора, и U_ЭТ1 на выходе 3 компаратора появится логическая единица, если U_С

> U_ЭТ1, или логический нуль, если U_С < U_ЭТ1, которые в виде двоичной единицы или двоичного нуля записываются в ЦР. В нашем примере – это двоичный нуль.

При следующем измерении И₂ на вход 2 компаратора поступает напряжение U_ЭТ2, соответствующее границе между 2-м и 3-м сегментами. В нашем примере U_С > U_ЭТ2, и в ЦР фиксируется двоичная единица. Затем устанавливается факт выполнения неравенства U_С > U_ЭТ3, в ЦР записывается еще одна двоичная единица, а кодирующее устройство начинает поиск уровня квантования в четвертом сегменте, поскольку U_ЭТ1 > U_С > U_ЭТ3.

Поиск номера уровня квантования пройдет в сегменте 4 аналогичным образом.

Записанный в ЦР параллельный код преобразуется с помощью ПК в последовательный и выводится на выход ИКМ.

Все измерения, преобразования ведутся с большой скоростью и управляются импульсами, поступающими из генераторного оборудования (ГО). Например, в системе ИКМ-30 тактовая частота . С этой частотой работает преобразователь кодов. А цифровой регистр работает с двойной тактовой частотой .

При линейном кодировании также применяют метод суммирования и взвешивания. В кодере при этом отсутствует компрессирующая логика, и не определяется номер сегмента. Сразу после определения полярности АИМ-сигнала переходят к его измерению, т.е. процесс измерения имеет 2 этапа.

Подробнее о кодерах и декодерах ИКМ-сигналов сказано [8] и [9].