Передача непрерывных сигналов цифровым способом

Интенсивное развитие средств вычислительной техники, внедрение в технику телекоммуникаций персональных компьютеров привело к необходимости передачи непрерывных сигналов цифровыми методами. Кроме того, следует отметить, что цифровые сигналы обладают повышенной помехоустойчивостью перед аналоговыми. Для преобразования непрерывного сигнала s(t) (рис.2.10,а) в цифровой необходимо выполнить три операции: дискретизация непрерывного сигнала по времени (рис.2.10,б), квантование по уровню (рис.2.10,в) и кодирование (чаще всего двоичное рис2.10,г).

Рис.2.10

Суть первой операции заключается в том, что передача непрерывного сигнала s(t) заменяется передачей значений сигнала s(t₁), s(t₂) … в равноотстоящие моменты времени t₁, t₂... c интервалом Т. Доказано (теорема Котельникова), что если сигнал имеет спектр, максимальная частота которого F_мак, то интервал между отсчетами Т= 1/(2F_мак). Для передачи значений сигнала цифровым способом используют операцию квантования. Она заключатся в том, что диапазон изменений сигнала (от А_мак до 0) делится на N уровней с шагом квантования А_мак/(N+1). Истинные значения сигнала в моменты отсчета заменяются на ближайший разрешенный уровень сигнала, при этом для восстановления значения сигнала на приемной стороне достаточно передать номер уровня. Двоичное кодирование заключается в преобразовании любого из N номеров сигнала в двоичный равномерный код, длина кодовой комбинации n = log₂ N. Двоичный код передается по линии связи. На приемной стороне осуществляетяс обратное преобразование цифрового сигнала а аналоговый.

Значение номера уровня сигнала должно быть передано за интервал Т Длительность передачи двоичного сигнала t_o определяется очевидным соотношением t_o = 1/(2F_мак· n). Например, для цифровой передачи телефонного сигнала принимают F_мак = 4000 Гц и N =256 (n = 8), что соответствует скорости передачи 64 кбит/c.

Контрольные вопросы к разделу 2

1. Приведите примеры непрерывных и дискретных сообщений.

2. Опишите назначение кодирования и приведите примеры двоичных кодов и их характеристики.

3. Укажите назначение помехоустойчивых кодов и опишите принцип обнаружения ошибок помехоустойчивыми кодами.

4. В каких единицах измеряется количество информации и скорость передачи информации при передаче дискретных сообщений?

5. Дайте определение спектра сигнала

6. Как связана длительность импульса с его спектром?

7. Какие виды модуляции используются в радиосвязи?

8. Определите полосу частот, занимаемую двухполосным амплитудно-модулированным сигналом, если максимальная частота спектра речевого сигнала – F_мак.

9. Перечислите достоинства и недостатки частотной и фазовой модуляции по сравнению с амплитудной модуляцией.

10. Перечислите достоинства и недостатки однополосной модуляции по сравнению с двухполосной модуляцией.

11. Опишите структуру спектра модулированного колебания

12.Опишите назначение аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований.

13. Опишите назначение модемов в компьютерной связи

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: