Меню

Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция

Соседние отсчеты реальных сообщений, как правило, сильно коррелированны. Это позволяет, исходя из значений предыдущих отсчетов, прогнозировать значение данного отсчета.

При этом дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ДИКМ, рис.3 ) квантуются не отсчеты, а разности между предсказанными и истинными значениями отсчета.

РРис.3 Структурная схема с ДИКМ

В ДИКМ можно уменьшить значность кодовых комбинаций по сравнению с ИКМ и тем самым сократить скорость цифрового потока , уменьшить полосу частот сигнала и повысить помехоустойчивость. На приемной стороне (рис. 3) принятое значение отсчета разности добавляется к предсказанному и в результате формируется оценка отсчета.

Часто в качестве берут предыдущее значение отсчета

,

поэтому

.

Известно несколько вариантов технической реализации ДИКМ. Основное различие между ними состоит в операциях формирования разностного сигнала в одних системах формируется в аналоговой форме, а затем квантуется и кодируется, в других сообщение превращается в цифровую форму и все операции выполняются в цифровом виде.

Из сказанного видно, что при разностных методах кодер и декодер сложнее. Дополнительные трудности возникают при построении многоканальных систем при ИКМ кодер и декодер могут быть общим для всех канал, а при ДИКМ они, как правило, индивидуальные.

Специфическая ошибка систем ДИКМ связана с «перегрузкой по наклону». Она возникает при быстром изменении сообщения, когда оказывается больше, чем можно передать и помощью кодовой комбинации.

При оценке помехоустойчивости ДИКМ является дельта-модуляция (ДМ), при которой кодовая комбинация состоит из одного разряда, передающего знак разности. Принцип передачи сообщения при ДМ показан на рис.4а.

Отсчеты сравниваются с квантованными отсчетами , полученными в результате суммирования в накопителе (интеграторе) всех предыдущих квантованных сигналов ошибок.

а)

дискретный связь модуляция импульсный

б)

Рис.4 Структурная схема системы с дельта-функцией (а) и диаграмма формирования сигнала на ее выходе (б)

Если , то квантователь формирует +1 (знак разности положителен), в противном случае получаем -1(знак разности отрицателен).

На выходе накопителя квантованный сигнал имеет вид ступенчатой функции (рис. 4б), причем каждый импульс +1 увеличивает, а -1 уменьшает ступенчатую функцию на один шаг квантования. В данном случае роль предсказателя играет накопитель (интегратор).

На приемной стороне сигнал ДМ декодирует накопитель, аналогичный тому, что стоит на передающей. На его выходе (при отсутствии сбоев в дискретном канале) образуется ступенчатое напряжение . После фильтрации получается оценка сообщения .

Шумы в дискретном канале связи не приводят к образованию аномальных ошибок, но накопление ошибок имеет место.

Скорость цифрового потока в рассмотренном варианте ДМ, как правило, получается больше, чем при ИКМ. Одним из способов показателей ДМ является использование в качестве накопителя дельта модулятора (рис. 4) не одиночного, а двойного интегратора.

Можно показать, что в этом случае формируемая копия сигнала состоит из отрезков, наклон которых соответствует импульсному сигналу на входе интегратора. Переход к двойному интегратору уменьшает мощность шума квантования (при том же ) на 6 10 дБ.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи:

Ретроспектива телефона
Целью данной работы является изучение и анализ истории создания и развития такого незаменимого в нашей жизни предмета как телефон. Выявить основные тенденции его развития, рассмотреть объект исследования с точки зрения искусс ...

Проектирование сельской телефонной сети Городокского района
Развитие телефонной связи нашей страны связано с созданием коммутационной техники трех поколений. К первому поколению относятся автоматические телефонные станции декадно-шаговой системы (АТС ДШ) в процессе эксплуатации кот ...

Система вентиляции Siemens LOGO
Автоматизация является одним из важнейших факторов роста производительности труда в промышленном производстве. Непрерывным условием ускорения темпов роста автоматизации является развития технических средств автоматизации. К т ...

(C) 2021 | www.techniformula.ru