9 Амплитудно – импульсная модуляция.

Для осуществления процесса АМ в схему необходимо вкл нелинейный элемент. В процессе формирования АИМ сигнала осуществляется дискретизация непрерывного (аналогового) сигнала по времени в соответствии с известной теоремой дискретизации. При АИМ амплитуда периодической последовательности импульсов изменяется в соответствии с изменениями амплитуды модулирующего сигнала с(t) (например, телефонного сигнала). Различают АИМ первого и второго рода. При АИМ-1 амплитуда отсчетов, следующих с частотой дискретизации F_д, изменяется в соответствии с изменениями модулирующего сигнала с(t), а при АИМ-2 амплитуда каждого отсчета неизменна и равна значению модулирующего сигнала с(t) в момент начала отсчета.

Частотный спектр модулированной последовательности при АИМ однополярного сигнала содержит:

постоянную составляющую G₀; составляющие с частотами исходного модулирующего сигнала F_н…F_в; составляющие с частотой дискретизации F_д и ее гармоник кF_д; составляющие боковых полос (нижней и верхней) при частоте дискретизации и ее гармоник кF_д+/-( F_н… F_в).

10 Импульсно-кодовая модуляция.

Преобразование непрерывного первичного аналогового сигнала в цифровой код называется импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). В телекоммуникациях в качестве основания кода выбрана двоичная последовательность, реализуемая с наименьшими аппаратными затратами. Основными операциями при ИКМ являются операции дискретизации по времени, квантования по уровню и кодирования.

11 Кодирования и декодирования сигналов

В процессе кодирования амплитуда каждого квантованного по уровню АИМ отсчета представляется в виде двоичной последовательности, содержащей m символов (m-разрядной кодовой комбинации). Для определения структуры комбинации в простейшем случае нужно в двоичном коде записать амплитуду АИМ отсчета Н_АИМ, выраженную в шагах квантования. а={0,1}-состояние соответствующего разряда комбинации; 2ⁱ- вес соответствующего разряда в условных шагах квантования. Например, если m=5, а Н_АИМ=26, то кодовая комбинация будет иметь структуру 11010 (первый разряд - старший по весу), так как 26=0∙2⁰+1∙2¹+0∙2²+1∙2³+1∙2⁴=11011. Последовательность m-разрядной кодовой комбинации представляет собой групповой сигнал с ИКМ, называемый также цифровым.

В процессе декодирования сигнала m-разрядные кодовые комбинации преобразуются в АИМ отсчеты с соответствующими амплитудами. Сигнал на выходе декодера может быть получен в результате суммирования эталонных сигналов (U_эт) тех разрядов кодовой комбинации, значение которых равно 1. Так, если на вход декодера поступает кодовая комбинация 10101110, то амплитуда АИМ отсчета на выходе декодера Н_АИМ=128δ+32δ+8δ+4δ+2δ=174δ.

12 Линейный кодер.

13 Компандирования. Нелинейные кодеры.

Для восстановления исходного динамического диапазона сигнала на приеме необходимо установить экспандер (расширитель), амплитудная характеристика которого должна быть обратной амплитудной характеристике компрессора (штриховые кривые). Таким образом, результирующая (суммарная) амплитудная характеристика цепи компрессор-экспандер (компандер) должна быть линейной во избежание нелинейных искажений передаваемых сигналов. Компандерные устройства пропускают сигналы с определенным уровнем без изменения. для сигналов с более высоким уровнем компрессор вносит затухание, а для сигналов с более низким уровнем – усиление.

Линейным кодированием называется кодирование равномерно квантованного сигнала, а нелинейным – неравномерно квантованного сигнала. Нелинейное кодирование осуществляется в 3 этапа:

1 кодирование полярности отсчета

2 кодирование номера сегмента, в пределах которого находиться кодир-ый отсчет

3 кодирование отсчета по законам линейного кодирования.

Достоинство нелинейного кодирование:

1 большее число разрешенных уровней Н=2047 (лин Н=127)

2 меньшая относительная ошибка квантования.