Лекция21 (1)

Аналогово-цифровое преобразование сигналов. Дискретизация, квантование, кодирование.

Аналогово-цифровое преобразование сигналов

Цифровая модуляция
Схема системы связи с ИКМ (импульсно кодовая модуляция)

На практике процедуры, как дискретизация, квантование и кодирование осуществляется совместно в одном устройстве, называемом аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Квантование по уровням заключается в том, что измеряется мгновенное значение непрерывного сообщения (отсчета) и ему присваивается один уровень из общего числа возможных. Число уровней квантования зависит от характера передаваемого со-общения.
Преобразование сигналов при ИКМ

Структурная схема системы с ДИКМ
Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция
При передаче речи, телевизионных изображений, данных телеметрии между отсчетами передаваемых сообщений имеются корреляционные связи. Наличие таких взаимосвязей позволяет прогнозировать значения отсчетов, исходя из значений предыдущих отсчетов.
При ДИКМ квантуется не отсчет, а разность между предсказанным и истинным значениями отсчета

Дельта-модуляция (ДМ)

Графики, поясняющие принцип формирования сигналов ДМ
Каждый импульс +1 увеличивает, а каждый импульс -1 уменьшает ступенчатую функцию на один шаг квантования, т.е. при ДМ соседние значения ступенчатой функции различаются обязательно на один шаг квантования.

Импульсная модуляция
В радиоустройствах устанавливаемых на борту воздушного судна в импульсном режиме работают радиопередающие устройства радиолокационных, радионавигационных и радиосвязных систем.
Импульсной модуляцией называется модуляция, при которой высокочастотные колебания генератора модулируются по амплитуде периодической последовательностью прямоугольных видеоимпульсов. Радиоимпульсы, излучаемые импульсными передающими устройствами, по форме должны быть близкими к прямоугольным. Форма огибающей радиоимпульса определяется главным образом формой модулирующего видеоимпульса.

Прямоугольные радиоимпульсы

В радиопередающих устройствах может использоваться несколько видов импульсной модуляции. На рисунке представлены последовательности модулирующих импульсов, используемые при импульсной модуляции.
Последовательности модулирующих импульсов:
а) амплитудно-импульсная модуляция; б) частотно-импульсная модуляция; в) фазоимпульсная модуляция; г) широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Импульсную модуляцию широко используют в многоканальной радиосвязи с временным уплотнением. Она организуется следующим образом. Каждый передаваемый сигнал модулирует свою последовательность импульсов. Затем последовательности в определенной очередности вводятся в общий тракт передатчика, так что между импульсами одного канала размещаются импульсы других каналов, не перекрываясь. На выходе приемника импульсы разделяются по своим каналам, где и выделяется пере-данная информация.
В передатчиках авиационных радиотехнических систем находит применение и считается перспективной комбинированная модуляция.
Комбинированной модуляцией принято называть такую, при которой по закону модулирующих сигналов изменяется не менее двух параметров несущей.

В связных самолетных радиостанциях метровых и дециметровых волн, например, возможна комбинированная модуляция в варианте АМ-ЧТ (амплитудная модуляция – частотная телеграфия), в радиолокационных станциях применяется внутриимпусная частотная и фазовая модуляции
Комбинированная модуляция

Использование последовательного цифрового двоичного кода для передачи сигналов

ВЫВОДЫ
Таким образом, на сегодняшнем занятии рассмотрены вопросы: Аналогово-цифровое преобразование сигналов. Дискретизация, квантование, кодирование. Цифровая модуляция. Импульсная модуляция. Цифровые (дискретные) сигналы.