Просмотр содержимого документа
«Практическая работа "Расчет сигнала с импульсно-кодовой модуляцией"»
Автор: СЕРГЕЕВА НАТАЛИЯ АРИЕВНА
Название образовательной организации:
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Ставропольский колледж связи имени Героя Советского Союза В.А. Петрова»
Год и место создания работы: 2014 год, цикловая комиссия естественных и общепрофессиональных дисциплин
- Методические указания к выполнению практической работы по дисциплине «Теория электросвязи»
-
- «Расчет сигнала с импульсно-кодовой модуляцией»
для студентов 2 курса специальностей:
11.02.11 Сети связи и системы коммутации
11.02.09 Многоканальные телекоммуникационные системы
очной формы обучения
Цель работы: изучить процесс преобразования непрерывного сигнала с ограниченным спектром в сигнал ИКМ.
Задание: построить график непрерывного сигнала, провести дискретизацию по времени, квантование по уровню и кодирование, определить ошибку квантования.
Литература: П.А. Ушаков «Цепи и сигналы электросвязи». М.: Издательский центр «Академия», 2010, с.302-305.
Оснащение.
1. ПК.
2. Описание практической работы
Теоретический материал
Импульсно – кодовая модуляция используется в системах связи с временным разделением каналов. Процесс формирования сигнал с ИКМ состоит из трех частей:
-дискретизации сигнала со временем;
-квантования сигнала по амплитуде (уровню);
-кодирования.
Процесс дискретизации непрерывного сигнала согласно теореме Котельникова сводится к замене непрерывного сигнала его мгновенными значениями, взятыми через интервалы времени Δt ½ Fmax, где Fmax – максимальная частота частотного спектра непрерывного сигнала. Интервал времени Δt называется шагом дискретизации. Частота следования импульсов дискретизированного сигнала называется частотой дискретизации и, согласно теореме Котельникова определяется из неравенства:
fд 1 / Δt = 2Fmax
Процесс квантования заключается в формировании уровней сигнала, разрешенных для передачи, и округлении мгновенных значений непрерывного сигнала до ближайшего разрешенного уровня. Разница между ближайшими разрешенными уровнями называется шагом квантования ΔU. В процессе квантования возникает погрешность квантования, которая приводит к помехе, называемой шумом квантования.
Процесс кодирования заключается в определении номера разрешенного уровня квантования в двоичной системе счисления.
Пример расчета
Непрерывный сигнал задан мгновенными значениями:
U0 = 2 мВ, U1 = 0.6 мВ, U2 = 4.3 мВ, U3= 7 мВ , U4 =4.2 мВ, U5= 2,3 мВ
Построим график непрерывного сигнала по заданным значениям (смотри рис. 1)

Проведем дискретизацию по времени (смотри рис.2)
3.Определим число разрешенных уровней:
M=Umax/∆U + 1
Полученное значение округлить до ближайшего большего целого числа.
4. Проведем квантование по уровню.

.
5.Определим ошибку квантования как разность между амплитудами дискретного и квантованного сигнала:
έ0=2-2=0
έ1=0,6-1=-0,4
έ2=4,3-4=0,3
έ3=7-7=0
έ4=4,2-4=0,2
έ5=2,3-2=0,3
6.Определим разряд кода
m=lgM/lg2 m=lg8/lg2=0.903/0.301=3
Полученное значение округлить до ближайшего большего целого числа.
6.Выполним кодирование сигнала.
7.Заполним таблицу. Номер уровня будем определять как частное от деления амплитуда квантованного сигнала на шаг квантования.
Номер отсчета | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Амплитуда дискретного сигнала, мВ | 2 | 0,6 | 4,3 | 7 | 4,2 | 2,3 |
Амплитуда квантованного сигнала, мВ | 2 | 1 | 4 | 7 | 4 | 2 |
Ошибка квантования, мВ | 0 | -0.4 | 0,3 | 0 | 0,2 | 0,3 |
Номер уровня | 2 | 1 | 4 | 7 | 4,2 | 2,3 |
Кодовая комбинация | 010 | 001 | 100 | 111 | 100 | 010 |