ЦИФРОВІ МЕТОДИ ПЕРЕДАЧІ БЕЗПЕРЕРВНИХ ПОВІДОМЛЕНЬ
1. Імпульсно-кодова МОДУЛЯЦІЯ
Безперервні повідомлення можна передавати по дискретним системам зв'язку. Для цього їх перетворять в цифрову форму за допомогою операції дискретизації за часом, квантування за рівню і кодування.
Найбільш поширеним способом перетворення безперервних повідомлень в цифрову форму є імпульсно-кодова модуляція (ІКМ), при якій їх переданого повідомлення беруться відліки з інтервалом, таким, щоб за звітами можна було з необхідною точністю відновити повідомлення. p> Звіти квантуються по рівню, і передачу належать номери рівнів квантування, що подаються, як прищепило, тим чи іншим двійковим кодом. Значность коду k і число рівнів квантування в даному випадку пов'язані співвідношенням, причому зазвичай має місце знак рівності. p> У результаті безперервне повідомлення перетвориться в потік двійкових символів, який надходить на вхід дискретного каналу зв'язку. Операції, пов'язані з перетворенням безперервного повідомлення, що надходить від джерела. І, здійснюється в аналогово-цифровому перетворювачі (АЦП) (рис.1). p> Двійкові символи з виходу дискретного каналу зв'язку подаються на цифроаналоговий перетворювач (ЦАП), перетворює кодові комбінації в відліки, по яких і проводиться відновлення переданого безперервного повідомлення, призначеного для отримання П.
Для передачі двійкових символів можуть використовуватися різні види маніпуляції: амплітудна, фазова, частотна. Відповідно до цього проводиться класифікація систем: ІКМ-АМ, ІКМ-ФМ, ІКМ-ФМ. p> Помилки передачі безперервних повідомлень цифровими методами пов'язані з дискретизацією безперервних повідомлень за часом, квантуванням відліків за рівнем і невірної передачею окремих символів цифрового потоку по дискретному каналу зв'язку. Далі вважається, що причиною помилок передачі цифрових символів є шум, чинний в каналі. p> Тому відповідна помилка називається шумовий. Можна вважати, що при ІКМ відносний середній квадрат помилки
(1)
Помилка дискретизації за часу визначається властивостями переданого повідомлення і способом відновлення повідомлення за отсчетам.
При рівномірному квантуванні за рівнем можна знайти
(2)
Тут прийнято, що
В
Рис.1 Структурна схема системи з ІКМ
Шумова помилка буде оцінена далі.
Цифрові методи передачі володіють рядом технічних і експлуатаційних переваг перед аналоговими. З основних можна вказати наступні:
В· малий вплив апаратурних похибок на точність передачі повідомлень. Фактично вони позначаються лише при аналого-цифровому і цифроаналогових перетвореннях. Це дозволяє забезпечити в цифрових системах точність передачі повідомлень, що не досяжну в аналогових;
В· висока завадостійкість. Повідомлення буде спотворене лише при неправильному прийомі символів цифрової послідовності, тобто при досить великої потужності перешкоди;
В· можливість регенерації сигналів (відновлення їх форми) при ретрансляції. Це дозволяє усунути накопичення помилок, що особливо важливо для радіорелейних ліній;
В· високі техніко-економічні показники - широке використання елементів цифрової техніки, низькі вимоги до лінійності загального тракту і т.п. p> До недоліків цифрових систем відноситься їх складність (в порівнянні з аналоговими), а також широка смуга частот сигналу. p> Наприклад, якщо при АІМ для передачі відліку потрібно один імпульс, то при ІКМ k імпульсів, тобто смуга розширюється в k разів.
Смуга частот сигналу при ІКМ визначається швидкістю цифрового потоку на виході АЦП. br/>
(3)
при цьому k впливає на, а - на. Завдання оптимізації цифрового представлення полягає в тому, щоб при заданому значенні сумарною помилки + вибрати такі значення k і, при яких мінімально. Якщо взяти до уваги (2), то неважко бачити, що зазвичай.
2. Перешкодостійкі СИСТЕМ ЗВ'ЯЗКУ З сигнал PCM
Розглянемо механізм впливу помилок прийому двійкових символів на точність відновлення повідомлення при рівномірному квантуванні (рис.2).
На приймальній стороні кодові комбінації перетворюються на амплітуду імпульсу
...,
де - крок квантування, - значення i-го розряду кодової комбінації (). p> Якщо символи через дії шуму приймаються невірно, то амплітуда імпульсу отримує шумову ізоляцію
, (4)
де - випадкова величина, що приймає значення = 1 з імовірністю, = -1 з імовірністю, = 0 з імовірністю 1 -, і - ймовірності появи символів 0 і 1 в кодових групах, і - ймовірності помилок при передачі символів 0 і 1 відповідно,
В В
Рис.2 Діаграма освіти помилки прийому кодової комбінації при ІКМ
Можна вважати, що. У приймачі дискретних повідомлень систем ІКМ, як правило,...
