Квантование:

АИМ-сигнал является дискретным во времени, но непрерывным по уровню, так как амплитуда отсчетов может принимать бесконечное множество значений. Однако любая аппаратура обработки сообщений и систем передачи имеет конечную разрешающую способность. Это связано как с ошибками, возникающими при обработке сигналов, так и с наличием шумов и искажений в аппаратуре и каналах передачи.

В связи с этим нет необходимости передавать все бесконечное множество амплитудных значений непрерывных сигналов, его можно ограничить конечным множеством, содержащим определенное, заранее установленное, для того или иного вида сигналов, число «разрешенных» амплитудных значений. Эти «разрешенные» для передачи амплитудные значения сигнала называются уровнями квантования; выбор их количества определяет качество передачи сигналов.

Разность между двумя соседними разрешенными для передачи уровнями называется шагом квантования D. Если амплитуда отсчета сигнала UАИМ(t) в пределах двух соседних разрешенных значений превышает половину шага квантования D/2, ее значение увеличивается в большую сторону, если меньше половины шага квантования – в меньшую сторону. Таким образом получается сигнал квантованный по уровню – Uкв (t).

Произведя «нумерацию» уровней квантования можно передавать не сами уровни, а их значения по шкале уровней в двоичном коде. В этом случае на приеме восстановить квантованный по уровню сигнал достаточно просто: , где li = (0, lмакс) – номер разрешенного уровня в десятичной системе счисления;

D – шаг квантования;

lмакс – максимально возможный уровень квантования, который определяется из условия:

Выбор шага квантования D и количество уровней квантования lмакс определяются, во-первых параметрами преобразуемого сигнала, в частности величиной Uмакс, а во-вторых допустимой величиной помех, возникающих в канале, поскольку ошибки квантования при передаче, например, телефонного сигнала воспринимаются как специфический шум квантования, имеющий некоторую мощность Рш кв.

Э нергетический спектр шумов квантования аналогичен энергетическому спектру «белого шума» и имеет равномерный характер в диапазоне

частот: –∞ < f < ∞.

Плотность распределения вероятности W(x) шума квантования в пределах одного шага квантования в интервале от –D/2 до D/2, также имеет равномерный вид и показана на рис. 3.4.

Средняя мощность случайного процесса с нулевым средним значением и одномерной плотностью распределения вероятности (каковым является шум квантования), определяется следующим образом:

Д анное выражение можно представить в упрощенном виде, т.к погрешность квантования имеет равномерный характер, где Uki можно приравнять нулю и получить:

Перейдем к определению уровней квантования:

Известно, что согласно требованиям МСЭ-Т [8, 9] суммарная допустимая мощность помех на выходе канала тональной частоты (ТЧ) эталонной цепи в точке нулевого относительного уровня (ТНОУ) в час наибольшей нагрузки (ЧНН) не должна превышать величины РпS =< 10000 пВт псоф. В канале ТЧ ЦСП с ИКМ величина помехи определяется только шумом квантования (при отсутствии ошибок при передаче двоичных символов по линейному тракту): Рш кв доп = РпS = 10000 пВтпсоф.

При этом эффективное значение допустимой мощности шума квантования будет равно:

где Кпс = 0,75 псофометрический коэффициент, учитывающий чувствительность человеческого уха к различным частотным составляющим помех.

Наконец, учтем то обстоятельство, что мощность квантования в низкочастотном диапазоне распределена в полосе частот 0 до fмакс, где fмакс = Fд/2 [7]. Тогда Рш кв на 1 Гц полосы частот в общем виде имеет выражение:

Величина средней мощности телефонного сигнала при передаче по каналу ТЧ известна [8,10] и равна величине Рср тф = 32 мВт. Отсюда допустимая защищенность от шумов квантования

На практике изменение и восстановление пик-фактора сигнала (или динамического диапазона) осуществляется при помощи системы компандирования: на передающей стороне на входе АЦП включается устройство, которое называется компрессором (сжимателем) динамического диапазона, а на приеме на выходе ЦАП включается экспандер (расширитель) динамического диапазона. То есть в обобщенную структурную схему рис. 2.2 вводятся дополнительные блоки, как показано на рис. 3.5.

Итак, отметим что операция квантования по уровню позволяет преобразовать бесконечное множество отсчетных значений аналогового сигнала в конечное множество разрешенных уровней, перенумеровать эти уровни и передавать информацию об амплитуде отсчета в виде двоичной кодовой комбинации с ИКМ. Для уменьшения числа разрешенных уровней квантования применяется нелинейная операция сжатия динамического диапазона сигнала.

Кодирование:

Билет №3

Вопрос №3

Сам вопрос: Особенности сертификации аппаратуры связи различного назначения, сертификация средств измерений.

Ответ:

Любое оборудование связи, используемое в составе единой сети электросвязи, должно иметь либо декларацию связи, либо сертификат связи. Сертификация средств связи требуется на оборудование, выполняющее функции коммутации и маршрутизации, радиопередающее оборудование, цифровые транспортные системы, оборудование, используемое для учета объема оказанных услуг. Сертификация средств связи, как правило, требуется для оборудования, используемого провайдерами телекоммуникационных услуг.

Декларация связи требуется на оконечное (терминальное) оборудование, например, такое как:

• проводные и беспроводные телефоны стандартов DECT и других радиотехнологий,

• сотовые телефоны всех стандартов GSM, WCDMA, HSDPA, CDMA,

• проводные и беспроводные модемы и компьютерные карточки (модули) расширения стандартов GSM, GPRS, EDGE, WCDMA, HSDPA,

• модули беспроводных компьютерных сетей технологии BlueTooth и Wi-Fi стандартов 802.15 и 802.11a/b/g/n.

• Также требуется декларация связи на сервера телематических служб, поддерживающие следующие интернет услуги и работающие по протоколам HTTP, HTTPS, POP, SMTP, DNS, FTP. Декларация связи на сервера регистрируется как на программно-аппаратный комплекс, включающий как аппаратную платформу, так и программное обеспечение.

Нормативные документы в области декларирования и сертификации средств связи:

• Федеральный закон "О связи", от 7 июля 2003 года N 126-ФЗ. Согласно федеральному закону "О связи", средства связи, используемые в единой сети электросвязи, подлежат обязательному подтверждению соответствия техническим требованиям связи. Подтверждение соответствия может быть, как в форме сертификации средств связи, так и в форме декларирования соответствия средств связи. И сертификат связи, и декларация связи имеют равную юридическую силу.

• "Правила организации и проведения работ по обязательному подтверждению соответствия средств связи", утвержденные постановлением Правительства РФ от 13 апреля 2005 г. N 214. Документ определяет и устанавливает порядок обязательного подтверждения соответствия средств связи.

• "Об утверждении перечня средств связи, подлежащих обязательной сертификации", постановление правительства РФ от от 25 июня 2009 г. N 532. Средства связи, перечисленные в постановлении, подлежат обязательной сертификации в связи, если они используются в единой сети электросвязи.

• Положение о системе сертификации средств связи для взаимоувязанной сети связи Российской Федерации утверждены приказом Минсвязи России №118 от 10.04.2001 г. Положение определяет процедуры обязательной сертификации, формы основных документов, структуру системы сертификации «Связь».

При обязательной сертификации средств связи применяются схемы сертификации, указанные в таблице 1.

Номер схемы сертификации	Особенности применения	Срок действия сертификата
1	В роли заявителя – продавец; предусмотрены испытания образцов, взятых у продавца, и инспекционные проверки сертифицированных средств связи в течение срока действия сертификата	1 год
2	В роли заявителя – изготовитель; предусмотрены испытания образцов, взятых у изготовителя, и инспекционные проверки сертифицированных средств связи в течение срока действия сертификата	1 год
3	В роли заявителя – изготовитель; предусмотрены испытания образцов, взятых у изготовителя, анализ состояния производства и инспекционные проверки сертифицированных средств связи в течение срока действия сертификата	3 года
4	В роли заявителя - изготовитель или продавец; предусмотрены испытания образцов, взятых из этой партии; сертификат оформляется с указанием идентификационных признаков средств связи, входящих в представленную партию	3 года

Таблица 1. Применяемые схемы сертификации средств связи

После получения сертификата соответствия в паспорте и сопроводительной технической документации на средство связи обязательно указываются сведения о зарегистрированном сертификате, которые являются подтверждением того, что держатель сертификата гарантирует соответствие средств связи установленным требованиям.

В РФ создана и действует Система сертификации средств измерений, которая носит добровольный характер.

В систему сертификации средств измерений входят:

- управление метрологии Росстандарта;

- координационный Совет и апелляционный комитет;

- научно – методический центр;

- органы по сертификации и испытательные лаборатории СИ.

Процедура сертификации не является подтверждением метрологических характеристик СИ, а свидетельствует о том, что СИ безопасно и в электромагнитном отношении совместимо. Поэтому, если СИ используется в сфере распространения государственного регулирования ОЕИ, то оно должно быть испытано и поверено.

В переходный период, в соответствии с «Номенклатурой продукции…», некоторые группы СИ подлежат обязательной сертификации: амперметры, вольтметры, счетчики, измерительные генераторы и трансформаторы и др.

Цели системы сертификации СИ: обеспечение единства измерений, содействие экспорту, и повышение конкурентоспособности СИ.

Оценка соответствия средств связи производится согласно Закона РФ «О связи» от 16.02.95 № 15-ФЗ – «Все средства связи…подлежат обязательной поверке на соответствие установленным стандартам…Сертификации также могут подлежать услуги связи, представляемые на сети связи общего пользования.

Сертификация средств связи в РФ осуществляется федеральным органом исполнительной власти в области связи при помощи уполномоченных испытательных центров (лабораторий), аккредитованных в установленном порядке. По завершении процедуры сертификации на каждый образец средств связи выдается сертификат установленного образца».

Радиоэлектронная аппаратура (и еще 27 групп продукции электрооборудования) проходят сертификацию в Системе сертификации электрооборудования (ССЭ), созданной в России в 1992 году. Нормативная база ССЭ и ее процедуры гармонизированы с принятыми в Международной системе сертификации электрооборудования (МЭКСЭ). Многие стандарты МЭК приняты в системе ССЭ «методом обложки».

Орган по сертификации электрооборудования – Росстандарт имеет право на сертификацию бытовой радиоэлектроники, установочных изделий, кабелей, бытовых электроприборов, ручных электрических машин. Сертификаты Росстандарта признаны в 35 странах мира.