Цифровая система передачи

Квантование амплитуды электрического сигнала.

При переходе от АИМ к ИКМ осуществляется кванто­вание (рис. 10), т.е. деление мгновенной амплитуды на некоторое число уровней (уровней квантования), каж­дый из которых кодируется двоичным числом. Для качественной передачи речи принимается 256 уровней квантования, следовательно, двоичное кодовое число имеет 8 разрядов.

Величина мгновенной амплитуды передается в виде цифры, представленной в двоичном виде, а каждому двоичному разряду тако­го числа соответствует двоичный импульс. Поэтому системы передачи с ИКМ принято называть цифровы­ми системами передачи. Для передачи речи, как было отмечено выше, требуется восемь двоичных импуль­сов. Поэтому общая скорость передачи импульсов для одного речевого сообщения в виде ИКМ-сигнала со­ставит:

F_п1= F_Д ∙ 8 = 8000∙8 = 64 кбит/с.

Следовательно, для качественной передачи речи требуется цифровой канал со скоростью передачи 64 кбит/с. Поэтому в узкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (У-ЦСИО) – Narrow Band Integrated Services Digital Network (NB-ISDN), в которых интегрируются речь и данные, основным информационным каналом является канал со ско­ростью передачи 64 кбит/с.

Расстояние между двумя уровнями квантования на­зывается шагом квантования.

Преобразование квантованных амплитуд АИМ-сигнала в цифровую последовательность называется коди­рованием, обратное преобразование последовательнос­ти двоичных импульсов в АИМ-сигнал – декодирова­нием. После декодирования для получения первичного сигнала осуществляется операция демодуляции.

Так как величина мгновенной амплитуды оказыва­ется между двумя уровнями квантования, для ее пред­ставления принимается двоичная цифра, приписанная или нижнему, или верхнему уровню квантования, из-за чего на приемном конце сигнал оказывается искажен­ным. В этом случае говорят, что возникают шумы кван­тования.

Двойная модуляция электрического сигнала. Для пе­редачи двоичных импульсов по радио- или спутнико­вым каналам, в которых передающая среда является не­прерывной, двоичный цифровой сигнал подвергается вторичному преобразованию с использованием гармо­нического несущего колебания достаточно высокой частоты. В результате будут получены радиоимпульсы, способные распространяться в эфире.

Сочетание первой и второй ступени модуляции поз­воляет получить сигналы с двойной модуляцией, напри­мер, вида ИКМ-АМ. Известны и находят широкое при­менение в радио- и спутниковых каналах и другие двойные модуляции.

Оптическая модуляция и демодуляция. При передаче сигнала по ВОЛС необходимо преобразовать электри­ческий сигнал в оптический путем оптического модуля­тора, на выходе которого световой луч оказывается промодулированным поступившим сигналом. На при­емном конце световой сигнал с помощью фотодетектора преобразуется в электрический сигнал.

Дельта-модуляция электрического сигнала. Является второй разновидностью цифровой импульсной модуля­ции. Здесь передается не вся кодовая комбинация, оп­ределяющая на соответствующем уровне квантования величину мгновенной амплитуды, а лишь изменения значения мгновенной амплитуды при переходе от одно­го цикла дискретизации к другому (см. рис. 10). В про­стейшем случае при увеличении мгновенной амплитуды передается сигнал о ее единичном приращении (на пример, +1), а при уменьшении амплитуды – сигнал о ее единичном уменьшении (например, -1). Таким об­разом, три значения изменения амплитуды (+1 – при приращении, -1 – при уменьшении и 0 – при неиз­менном значении) можно закодировать двухразрядным двоичным числом. В этом случае скорость передачи импульсов по каналу связи составит:

F= 8000-2 = 16 кбит/с.

Следовательно, с помощью дельта-модуляции мож­но значительно снизить скорость передачи, а значит, использовать каналы с меньшей пропускной способ­ностью, чем при ИКМ. Однако из-за своих недостатков дельта-модуляция нашла ограниченное применение.

Как ИКМ, так и особенно дельта-модуляция имеют ряд модификаций. Более подробно с видами модуля­ции, в том числе и импульсными, можно ознакомиться в [2,4,34,35].

Дата добавления: 2014-01-06