А (f) - кілометріческое загасання кабелю;
Z в - хвильовий опір кабелю.
2. Проектування підсистеми аналого-цифрового перетворення
Розрахунок частоти дискретизації | д
Частота дискретизації підбирається таким чином, щоб вихідний сигнал міг бути виділений із спектру дискретизованого сигналу в неспотвореному вигляді.
і,
n=0, то, а з урахуванням смуги расфільтровкі отримаємо + D|ф
2? 3,4 + 0,8=7,6 кГц
Малюнок 1 - Спектр сигналу для телефонного каналу.
Розрахунок числа біт m в кодовому слові і залежності помехозащищенности переданих сигналів від їх рівня.
Розрахуємо крок квантування D 1 по допустимому рівню шумів в незанятом каналі.
Як відомо, шуми на виході каналу складаються з шумів квантування і шумів через похибки виготовлення, тому потужність шумів в ТНОУ можна розрахувати за формулою:
,
де=3,4 - 0,3=3,1 кГц;
- множник, що враховує попадання в смугу частот каналу тільки частини спектральних складових шуму при їх рівномірному розподілі в інтервалі, рівному половині частоти дискретизації.
Середній квадрат помилки квантування в незанятом каналі дорівнює, тоді потужність шумів квантування на виході незайнятого каналу в інтервалі, рівному половині частоти дискретизації, може бути розрахована за формулою:
Для проектованих каналів=600 Ом. З іншого боку, відповідно до вихідними даними, потужність шумів в незанятом каналі не повинна бути більше, ніж:
, мВт.
,
де - повинні бути виражені в ватах, тоді крок квантування матиме розмірність в вольтах.
мВ
Розрахуємо по допустимій захищеності сигналів від шумів на виході каналу.
Захищеність сигналу від цих шумів визначається за формулою:
і не повинна перевищувати значення номінальної захищеності. Це може мати місце тільки за умови виконання співвідношення:
= 1,16 мВ
З двох розрахованих граничних значень кроків квантування в першому сегменті для подальших розрахунків слід прийняти найменше граничне значення = 1,16 мВ .
Захищеність сигналу при = 1,16 мВ дорівнює:
=20,02 дБ
Як було сказано раніше, захищеність сигналу повинна перевищувати значення номінальної захищеності. Ця умова виконується. 20,02 20.
Розрахуємо поріг обмеження.
= 0,44 В
; = 1,76 В
Розрахунок числа біт в кодовому слові на виході АЦП:
У загальному випадку для сегментних шкал справедливе співвідношення:
,
тоді кількість бітів в кодовому слові розраховане за формулою:
,
де
Тоді отримаємо:
Значення кількості бітів в кодовому слові виявилося дробовим і ми його округлили, збільшивши до найближчого цілого. При округленні відповідно зменшується значення кроку квантування в першому сегменті. Значення напруги обмеження залишається без зміни. Тому розрахуємо нове значення кроку квантування в першому сегменті, значення кроків квантування в інших сегментах і значення напруг, відповідних верхніх меж сегментів:
В=1 мВ; 2 мВ;
4 мВ.
;
Розрахунок залежності захищеності від рівня переданого сигналу. Рекомендується вибрати наступні значення рівнів сигналу:
Знайдемо цим значенням рівнів відповідні значення ефективного напруги:
(В).
0,0024 В
0,0044 В
0,0436 В
0,4356 В
0,7746 В
Середня потужність шумів дорівнює:
.
При використанні реальних кодеків з сегментними шкалами квантування, наприклад, з трьохсегментні, основними складовими шумів є:
· шуми, викликані потраплянням перетворюється сигналу в зону сегмента 1; ймовірність цієї події позначимо; так як в межах сегмента крок постійний і дорівнює, середня потужність цієї частини шумів дорівнює:
;
· шуми, викликані потраплянням перетворюється сигналу в зони сегментів 2, 3 і 4; відповідні значення середніх потужностей шумів рівні:
;.
· шуми, викликані потраплянням перетворюється сигналу в зону обмеження Квант характеристики; середня потужність цих шумів дорівнює:
;
