5. Законы компандирования

Так как в рассмотренном устройстве решается основная задача, связанная с выравнивание и характеристики защищенности от шумов квантования и уменьшения число в разрядности кодов комбинации.

Основная трудность представляет поиск специальных характеристик, компандирования, обеспечивающих передачу преобразующих сигналов с минимальными погрешностями. Речь идет об амплитудных характеристиках в кодерах, так как нелинейно спроектировать оптимизированное устройство не удается, используют квазиоптимизирующие характеристики компрессии динамического диапазона сигнала. Эти характеристики должны обеспечить с одной стороны, равномерную зависимость

действительное напряжение и другие стороны должно быть максимальным это отношение. Доказано, что таким требованием удовлетворяет квазилогарифмические законы компрессии, среди которых наибольшую популярность приобрели законы.

Рассмотрим типовую амплитудную нелинейную характеристику компрессора, в которых шаг квантования зависит от входного сигнала.

Соответственно этот переменный шаг квантования определяется крутизной амплитудной характеристики.

равномерное квантование

шаг при неравномерном квантовании

Для того, чтобы обеспечить постоянство величины шумов квантования нужно чтобы произведение было бесконечно постоянным

Решая последнее уравнение, получаем, что характеристика компрессора является логарифмической.

Получим выражение для закона компандирования

Данная характеристика увязывает водные характеристики кодера от действительного U и позволяет получить одинаковую защищенность от шумов квантования при большом длинном диапазоне входных сигналов.

Параметр = 100……1000

.

Из данного графика следует, что в пределах малых U сигналов крутизна амплитудной характеристики практически остается постоянной, т.е. шаг квантирования в этих пределах остается почти постоянным.

Поэтому выигрыш в помехозащищенности для слабых сигналов определяется отношением шага равномерного квантирования к шагу неравномерного квантирования при стремлении 0

При больших значениях параметра происходит резкое изменение функции , что не позволяет технически создать компрессор с такой характеристикой. В этом случае применим закон компандирования.

Характеристика этого закона состоит из двух участков: линейного и нелинейного. Сам закон описывается парой выражений:

стыковки двух характеристик, где произведение равно друг другу

Если получим близкие по форме законы компандирования

Зарисуем характеристику.

закон применяется в ЦСП ИКМ ЗО в виде 13 сегментной аппроксимации квазилогарифмичские характеристики компрессора

Всего 14 сегментов. Центральный сегмент рассматривается как единый сегмент, отсюда следует, что характеристика стала 13-ти сегментной.

- порог ограничения кодера.

амплитудная характеристика кодера разделена на 16 равных сегментов, в пределах каждого сегмента размещается 16шагов квантирования и при восьми разрядном нелинейном кодировании.

Первый разряд имеет шифрованного о полярности отсчета входного сигнала, три следующие разряда отображают N сегментов в который попал текущий отсчет и следующий четвертый разряд отображает N шага квантования в этом сегменте. Шаг квантования от сегмента к сегменту измениться и в зависимости от N сегмента определяется выражением:

А мплитудная характеристика декодера бывает взаимообратной

128

Кодовое слово