Добавлен: 28.11.2018
Просмотров: 1466
Скачиваний: 8
6
В основе операции кодирования лежит способ потактового сравнения
(взвешивания). При каждом такте производится сравнение отсчета с эталон-
ным сигналом, вырабатываемым в кодере. Этот способ аналогичен способу
взвешивания предмета на механических рычажных весах при помощи гирь-
эталонов различного веса. Операция «электрического» взвешивания осу-
ществляется в кодере при помощи компаратора (compare – сравнивать, лат.).
Для кодирования используются 11 эталонов: Δ, 2Δ, 4Δ, 8Δ, 16Δ, 32Δ,
64Δ, 128Δ, 256Δ, 512Δ и 1024Δ. При кодировании сегмента используются
семь эталонов: 16Δ, 32Δ, 64Δ, 128Δ, 256Δ, 512Δ и 1024Δ (рис. 2). При коди-
ровании отсчета в пределах сегмента требуются четыре эталона n·Δ, 2n·Δ,
4n·Δ и 8n·Δ. Причем значение n определяется минимальным шагом кванто-
вания в сегменте (n = 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64).
После каждого такта (операции сравнения) в соответствующем разряде
кодовой группы фиксируется символ 0 или 1. В случае, если значение отсче-
та оказалось больше эталона, то фиксируется 1, если меньше, то фиксируется
0.
В электрическом сигнале символ 1 соответствует импульсу, а 0 – пробелу.
Поясним на примере порядок формирования кодовой группы на при-
мере отсчета y=110Δ. Из рисунка 1 видно, что отсчет находится в пределах
сегмента С
3
. На рисунке 2 показана шкала сегментов и шкала значений от-
счетов в сегменте.
Шкала сегментов (рис. 2, а) используется для образования первых че-
тырех разрядов, шкала уровней (рис. 2, б) – остальных четырех. Выполним
кодирование.
Первый такт – определяется знак отсчета путем сравнения с 0. Так как
y > 0
, то в первом разряде фиксируется 1. Символ 1 указан в скобках. Далее
кодирование продолжается в положительной области шкалы квантования.
Второй такт – делается сравнение отсчета с эталоном 128Δ, это значе-
ние делит шкалу сегментов на две равные части по числу сегментов. При
сравнении имеем y<128Δ, следовательно, во втором разряде будет 0.
7
Номера шагов
квантования и уровни
на границах сегментов
Номера шагов
квантования и уровни
в сегменте
С
3
0
128
128
Δ
256
Δ
512
Δ
1024
Δ
2048
Δ
96
112
32
16
16
Δ
32
Δ
48
64
64
Δ
80
92
Δ
100
Δ
108
Δ
116
Δ
124
Δ
55
57
59
61
63
64
96
Δ
104
Δ
112
Δ
120
Δ
128
Δ
60
62
52
50
72
Δ
80
Δ
54
56
58
68
Δ
49
51
76
Δ
53
4
Δ
48
64
Δ
a
б
С
0
1
(1
)
3(
1)
8(
1)
6(
0)
Y
5(1)
2(0)
4(1
)
7(1
)
С
1
С
2
С
3
С
4
С
5
С
6
С
7
Рисунок 2 - Шкала квантования сегментов (а)
и шкала значений отсчетов в сегменте (б)
Третий такт – делается сравнение с меньшим эталоном 32Δ, он делит
нижнюю половину шкалы сегментов, в которой находится кодированное
значение отсчета, также на две части. Так как y>32Δ, то в третьем разряде
фиксируется тоже 1.
Четвертый такт – проводится сравнение с большим эталоном 64Δ и в
четвертом разряде фиксируется 1.
8
После четырех тактов кодирования найден знак отсчета (он «+») и сег-
мент, в пределах которого находится кодированное значение отсчета (он С
3
).
Кодирование продолжается в пределах сегмента С
3
(см. рис.2, б), помня при
этом, что минимальный шаг квантования в этом сегменте равен 4Δ (n=4).
Пятый такт – делается уже сравнение с сумой эталонов 64Δ+32Δ=96Δ –
значением на середине шкалы уровней. Сравнение отсчета с этой суммой да-
ет y > 96Δ, поэтому в пятом разряде будет 1.
Далее кодирование продолжается в верхней половине шкалы сегмента.
Шестой такт – проводится сравнение с суммой эталонов
64Δ+32Δ+16Δ=112Δ. При сравнении с полученной сумой получается y<112Δ
и в шестом разряде 0.
Седьмой такт – проводится сравнение с суммой эталонов
64Δ+32Δ+8Δ=104Δ. В результате y>104Δ и в седьмом разряде 1.
Восьмой такт – проводится сравнение с сумой эталонов
64Δ+32Δ+8Δ+4Δ=108Δ. При сравнении получается y>108Δ и в восьмом раз-
ряде 1.
На этом кодирование заканчивается, а кодовая группа отсчета будет
определять двоичное число 10111011.
Весь процесс формирования кодовой группы представлен в таблице 2.
В заключение следует отметить, что при каждом такте кодирования
поле поиска объекта на всей шкале квантования уменьшается в два раза.
Кроме того, из рисунка 2 можно видеть, что при кодировании сегмента
используется нелинейное квантование, а при кодировании уровня в сегменте
–
линейное квантование.
9
Таблица 2 – Процесс формирования кодовой группы
Объект коди-
рования
Такт коди-
рования
Эталон или
сумма эталонов
сравнения
Результат
сравнения с
эталонами
Фиксированный
символ в кодовой
группе
Полярность
отсчета
1
0
y>0
1
Сегмент, в
пределах ко-
торого нахо-
дится значе-
ние отсчета
2
3
4
128Δ
32Δ
64Δ
y<128Δ
y>32Δ
y>64Δ
0
1
1
Значение от-
счета в сег-
менте
5
6
7
8
64
Δ+32Δ
64
Δ+32Δ+16Δ
64
Δ+32Δ+8Δ
64
Δ+32Δ+8Δ+4Δ
y>96Δ
y<112Δ
y>104Δ
y>108Δ
1
0
1
1
Ознакомившись с пояснениями и рекомендованным материалом, мож-
но приступать к выполнению задачи. Заданный отсчет (таблица 1) может
быть выражен через свое значение и минимальный шаг квантования Δ
∆
∆
=
U
y
.
Тогда, например, для отсчета, напряжение которого U=25B, а мини-
мальный шаг квантования Δ=0,02В, находим
∆
=
∆
=
1250
02
,
0
25
y
.
Материал выполняемой задачи должен содержать шкалы квантования
(рис. 2), таблицу кодирования (табл. 2) и необходимые пояснения при фор-
мировании кодовой группы для заданного отсчета.
10
ЗАДАЧА №2
Определить параметры цифровых каналов, построенных на основе
принципов временного уплотнения сигналов в аналого-импульсной и цифро-
вой форме (с применением группообразования с двухсторонним согласова-
нием скоростей). Исходные данные приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Исходные данные
Пара-
метр
Предпоследняя
цифра шифра
Последняя цифра шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
N
M
1
q
3
/q
4
0
12
3
2/1
18
3
4/2
24
4
2/3
36
4
4/2
42
5
2/3
48
5
4/2
54
6
2/3
60
6
4/2
66
7
2/1
72
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
1
18
3
2/3
24
3
4/2
36
4
2/1
42
4
4/2
48
5
2/3
54
5
4/2
60
6
2/3
66
6
4/2
72
7
2/1
12
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
2
24
3
2/3
36
3
4/2
42
4
2/1
48
4
4/2
54
5
2/3
60
5
4/2
66
6
2/1
72
6
4/2
12
7
2/3
18
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
3
36
3
2/3
42
3
4/2
48
4
2/3
54
4
4/2
60
5
2/1
66
5
4/2
72
6
2/1
12
6
4/2
18
7
2/3
24
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
4
42
3
2/3
48
3
4/2
54
4
2/3
60
4
4/2
66
5
2/3
72
5
4/2
12
6
2/1
18
6
4/2
24
7
2/1
36
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
5
48
3
2/1
54
3
4/2
60
4
2/1
66
4
4/2
72
5
2/3
12
5
4/2
18
6
2/3
24
6
4/2
36
7
2/3
42
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
6
54
3
2/1
60
3
4/2
66
4
2/3
72
4
4/2
12
5
2/3
18
5
4/2
24
6
2/3
36
6
4/2
42
7
2/1
48
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
7
60
3
2/3
66
3
4/2
72
4
2/3
12
4
4/2
18
5
2/1
24
5
4/2
36
6
2/3
42
6
4/2
48
7
2/1
54
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
8
66
3
2/3
72
3
4/2
12
4
2/3
18
4
4/2
24
5
2/1
36
5
4/2
42
6
2/3
48
6
4/2
54
7
2/1
60
7
4/2
N
M
1
q
3
/q
4
9
72
3
2/3
12
3
4/2
18
4
2/1
24
4
4/2
36
5
2/1
42
5
4/2
48
6
2/3
54
6
4/2
60
7
2/3
66
7
4/2
1. Определить тактовую частоту передачи f
т0
основного цифрового ка-
нала ОЦК, полученного путем преобразования стандартного аналогового те-
лефонного сигнала в цифровой форму при использовании: