5 Вопрос. Сущность и принцип работы кодеров формы сигнала для канала тч



жүктеу 26.44 Kb.
Дата26.04.2019
өлшемі26.44 Kb.

5 Вопрос.

Сущность и принцип работы кодеров формы сигнала для канала ТЧ.

Теорема Котельникова.


Речевые кодеры можно разделить на две большие группы: кодеры формы или обычные кодеры и вокодеры, предназначенные исключительно для передачи речи. (ИКМ, ДИКМ, ДМ, СДМ - максимального точно передать информацию о форме сигнала. Именно поэтому эти методы кодирования называют кодированием формы).

В кодерах формы процесс кодирования направлен на наилучшую передачу формы исходного аналогового сигнала. При таких методах кодирования, как правило, достигается достаточно высокое качество восстановленного сигнала. Однако, скорость цифрового потока на выходе кодера формы достаточно высока. Так при передаче телефонных сообщений кодеры формы работают со скоростью от 24 до 64 кбит/с.

В основе работы кодеров формы лежит скалярное квантование. Каждый отсчет сигнала квантуют независимо и представляют отдельным кодовым числом.

Самым простым методом кодирования является импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) с использованием как линейных квантователей (аналого-цифровых преобразователей - АЦП), так и логарифмических квантователей - кодеков.

Более сложными методами кодирования являются дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ) и частный случай ДИКМ - дельта-модляция (ДМ).

ДИКМ кодирование, при котором изменяют параметры квантования в соответствии с передаваемым сигналом, называют адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией (АДИКМ). Этот алгоритм дает практически такое же качество воспроизведения речи, как и ИКМ, однако для передачи информации при его использовании требуется полоса всего в 16—32 кбит/с (стандарт ITU G.726). Метод основан на том, что в аналоговом сигнале, передающем речь, невозможны резкие скачки интенсивности. Поэтому если кодировать не саму амплитуду сигнала, а ее изменение по сравнению с предыдущим значением, то можно обойтись меньшим числом разрядов.



Теорема Котельникова.



Формулировка теоремы: непрерывный сигнал, спектр которого не содержит частот больших fm может быть однозначно представлен своими мгновенными значениями (выборками), разделёнными одинаковыми интервалами времени, длина которых не должна превышать 1/2fm.

Другими словами период дискретизации должен хотя бы в два раза меньше периода наивысшей частотной составляющей спектра непрерывного сигнала, т.е. на каждый период наивысшей частотной составляющей должно приходиться по крайней мере два отсчёта (выборки). Таким образом, частота следования отсчётов должна по крайней мере в два раза превышать наивысшую частоту в спектре непрерывного сигнала. Полученный дискретный сигнал может быть передан по каким-либо линиям связи и из него фильтром нижних частот на стороне приёмника может быть однозначно восстановлен исходный аналоговый сигнал.



Таким образом, теорема Котельникова указывает условия, при которых непрерывный сигнал может быть точно восстановлен по соответствующему ему сигналу с дискретным временем. Реальные непрерывные сигналы, подлежащие передаче, как правило, имеют спектры хотя и довольно быстро стремящиеся к нулю с ростом частоты, но все же неограниченные. Такие сигналы могут быть восстановлены по своим дискретным отсчетам лишь приближенно. Однако, выбирая шаг дискретизации Δt достаточно малый, можно обеспечить пренебрежимо малое значение ошибки восстановления непрерывного сигнала по его переданным отсчетам в дискретные моменты времени. Например, при передаче телефонного сигнала, спектр которого неограничен, обычно принимают, что условная верхняя граничная частота fв = 3,4 кГц. В этом случае получаем, что частота дискретизации должна удовлетворять неравенству fΔ і 6,8 кГц, т.е. в одну секунду должно передаваться 6,8 тысяч отсчетов. Качество передачи речи при этом оказывается вполне удовлетворительным. Увеличение частоты дискретизации сверх указанного значения допустимо и приводит к незначительному повышению точности восстановления телефонного сигнала. Если же принять fΔ<6,8 кГц, то точность восстановления телефонного сигнала заметно падает.

Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет