Файл: информационые сети и телекомуникации.2.pdf

Добавлен: 28.11.2018

Просмотров: 1487

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

  

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)» 

(РУТ (МИИТ) 

 
 
 
 

Одобрено кафедрой 

«

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ АВТОМАТИКА ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ» 

 

Протокол  № 

от   

 

201      

г. 

Автор:   

 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ С МЕТОДИЧЕСКИМИ   

УКАЗАНИЯМИ 

 

 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ  

 

Информационные сети и телекоммуникации 

 
 

 

Уровень ВО:         

Бакалавриат 

 

 

Форма обучения: 

Заочная 

 

Курс:                              4 
 

Специальность/Направление:   27.03.04 Управление в технических систе-

мах (УТб) 
 

Специализация/Профиль/Магистерская программа:  (УТ) Системы и 

технические средства автоматизации и управления 
 

 

Москва


background image

 

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ 

 

Задание на контрольную работу составлено в соответствии с действу-

ющей рабочей программой.  

Контрольная  работа  состоит  из  двух  задач,  посвященных  принципам 

построения  современных  цифровых  систем  передачи.  Варианты  исходных 
данных к задачам студент выбирает по двум последним цифрам своего учеб-
ного шифра. 

К  выполнению  контрольной  работы  рекомендуется  приступать  после 

изучения теоретической части курса в целом или разделов, рекомендованных 
в задачах. При выполнении контрольной работы следует привести исходные 
данные  для  каждой  задачи  в  соответствии  с  вариантом,  краткие  пояснения, 
расчеты  и  схемы,  предусмотренные  методическими  указаниями.  Схемы 
должны быть выполнены в графических редакторах.  

Оформление контрольной работы выполняется на одной стороне стан-

дартных листов А4, с использованием текстовых редакторов, в соответстви-
ями  с  требованиями  по  оформлению  (14  шрифт,  полуторный  межстрочный 
интервал, поля справа – 3,5, слева 3, сверху и снизу – 2 см). Листы должны 
быть  сброшюрованы  и  пронумерованы.  В  конце  контрольной  работы  необ-
ходимо привести список использованной литературы.  

 

 


background image

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

 

ЗАДАЧА №1 

 

Образовать  кодовую  группу  для  заданного  отсчета  сигнала  при  коди-

ровании способом потактового сравнения. 

Исходные данные приведены в таблице 1. 
Таблица 1 – Исходные данные 

Предпоследняя 

цифра шифра 

Последняя цифра шифра 

16,5 
0,03 

27,0 
0,15 

16,0 
0,01 

20,7 
0,07 

-9,2 

0,15 

22,0 
0,14 

25,0 
0,02 

32,0 
0,60 

14,1 
0,25 

17,4 
0,25 

27,1 
0,02 

21,5 
0,02 

-11,9 

0,12 

16,8 
0,05 

8,5 

0,20 

-19,0 

0,22 

-28,1 

0,05 

21,4 
0,75 

6,2 

0,32 

11,2 
0,35 

-8,7 

0,09 

-19,6 

0,10 

-9,1 

0,02 

-19,7 

0,03 

10,9 
0,01 

-18,9 

0,12 

31,2 
0,04 

19,5 
0,13 

8,2 

0,75 

14,6 
0,27 

-11,0 

0,02 

-14,2 

0,20 

5,7 

0,01 

18,1 
0,02 

16,7 
0,05 

-11,5 

0,25 

16,5 
0,03 

20,3 
0,18 

13,1 
0,50 

29,2 
0,18 

32,5 
0,06 

23,0 
0,50 

-12,0 

0,05 

15,7 
0,01 

-19,9 

0,05 

-13,5 

0,10 

19,1 
0,05 

15,1 
0,32 

19,2 
0,02 

-17,1 

0,15 

-24,0 

0,05 

16,5 
0,30 

21,4 
0,07 

-27,2 

0,07 

18,1 
0,03 

16,1 
0,07 

14,2 
0,06 

-25,2 

0,41 

18,4 
0,14 

18,0 
0,27 

-12,5 

0,12 

-30,7 

0,50 

-18,6 

0,03 

9,1 

0,50 

14,9 
0,02 

-21,6 

0,04 

-22,1 

0,04 

23,4 
0,52 

-21,0 

0,03 

-19,6 

0,41 

31,5 
0,10 

21,5 
0,02 

20,6 
0,04 

19,1 
0,30 

-5,7 

0,01 

24,0 
0,03 

-24,0 

0,02 

-21,6 

0,60 

-25,1 

0,18 

14,1 
0,01 

-22 

0,02 

-11,0 

0,10 

26,5 
0,02 

-13,7 

0,10 

-29,0 

0,03 

-27,2 

0,05 

29,0 
0,03 

-18,6 

0,41 

-23,2 

0,45 

-12,4 

0,04 

15 

0,07 

8,5 

0,05 

13,1 
0,05 

-17,2 

0,01 

35,0 
0,02 

32,4 
0,02 

-30,9 

0,02 

14,1 
0,35 

19,5 
0,60 

6,2 

0,02 

 

 

Примечание. В таблице 1 верхнее число в каждой строке показывает значение от-

счета сигнала U, B, нижнее – минимальный шаг квантования Δ, B. 
 

Методические указания 

 

Перед  выполнением задачи  необходимо изучить принципы обработки 

сигналов в цифровой связи, принципы квантования и кодирования сигналов в 
системах  передачи.  Установить  особенности  линейного,  нелинейного  кван-
тования  и  кодирования,  квантователей  с  симметричной  характеристикой, 
ознакомиться с устройством и работой кодера и декодера.  


background image

 

Материалы содержатся во втором разделе лекций. 
Кодирование – это процесс замены отсчета сигнала определенной ко-

довой группой. Формирование кодовой группы осуществляется одновремен-
но с квантованием отсчета по амплитуде (уровню), т.е. заменой отсчета бли-
жайшим разрешенным значением кодовой группы в соответствии со шкалой 
квантования. 

В цифровых системах передачи используется нелинейное квантование. 

Шкала квантования содержит 256 разрешенных значений – шагов квантова-
ния. Из них 128 для положительной полярности сигналов и 128 для отрица-
тельной. 

Характер нелинейности шкалы квантования определяется кривой ком-

прессии  типа  А-87,6/13,  показанная  на  рисунке  1  и  представляющая  собой 
амплитудную характеристику кодера. Применение нелинейного квантования 
позволило  обеспечить  достаточно  высокую  защищенность  от  шума  кванто-
вания как сильных, так и слабых телефонных (речевых) сигналов. 

2048

Δ

1/2    

1/4

1/8

1/16

1/32

1/64

1/128

U

BX

U

BX

 max

0

16

32

48

64

80

96

112

128

U

ВЫХ

U

ВЫХ 

max

64

Δ

1024

Δ

32

Δ

512

Δ

256

Δ

128

Δ

64

Δ

32

Δ

16

Δ

Ном

ер шага

 

Рисунок 1 - Характеристика компрессии сигнала типа А-87,6/13 кодера ЦСП 


background image

 

В соответствии с кривой компрессии шаг квантования изменяется в за-

висимости от величины поступающего в кодер отсчета и лежит в пределах от 
Δ  (для  слабых  сигналов)  до  64Δ  (для  сильных  сигналов).  Характеристика 
компрессии составлена из прямолинейных отрезков-сегментов. Их восемь в 
положительной и восемь в отрицательной области значений сигнала (на ри-
сунке показана ее положительная ветвь). Каждый из сегментов содержит 16 
одинаковых шагов квантования. Первые два сегмента (С

0

 

и С

1

) имеют один и 

тот же угол наклона к горизонтальной оси и равные шаги квантования Δ. С 
увеличением номера сегмента (С

… 

С

7

) его наклон уменьшается, а шаг кван-

тования  возрастает  до  64Δ.  Такой  характер  изменения  крутизны  кривой  А-
87,6/13 указывает на то, что при квантовании происходит и сжатие динами-
ческого диапазона сигнала. 

Каждая кодовая группа цифрового сигнала представляет собой комби-

нацию  из  восьми  двоичных  символов  0  и  1.  Отсюда  число  кодовых  групп 

2

8

=256, т.е. равно числу разрешенных значений на шкале квантования. 

В процессе кодирования производится: 

определение и кодирование полярности (знака) отсчета; для этого до-

статочно  одного  такта  кодирования,  при  котором  фиксируются  или  1  (при 
знаке « + ») или 0 (при знаке « – »); 

поиск и кодирование сегмента, в переделах которого находится зна-

чение отсчета; для выбора одного из восьми сегментов очевидно необходимы 
три такта (8=2

3

); 

поиск  и  кодирование  отсчета  в  пределах  найденного  сегмента;  для 

выбора одного из 16 значений требуется четыре такта  (16=2

4

). 

В итоге кодовая группа содержит восемь разрядов.  

 

Кодовая группа отсчета 

 

P1 

P2 

P3 

P4 

P5 

P6 

P7 

P8 

Знак от-

счета 

Сегмент, в котором находится 

отсчет 

Значение отсчета в сегменте