Общие понятия и определения. Цели кодирования

1 2 3 4 5 6 7

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 4

КОДИРОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ ИСТОЧНИКОВ

Схема прохождения звука от источника через микрофон, АЦП,

процессор, ЦАП, громкоговоритель и снова в звук

Цель занятия

Изучить общие принципы формирования и передачи сигналов в цифровых телекоммуникационных системах

Задание

1. Изучить этапы цифровой обработки при передаче информации

2. Изучить механизм кодирования аналогового сигнала

3. Изучить принципы оптимального кодирования

4. Изучить принципы помехоустойчивого кодирования, корректирующие коды

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ К ЗАНЯТИЮ

Общие понятия и определения. Цели кодирования

Системы передачи с частотным и временным разделением каналов относятся к аналоговым системам передачи, так как при их построении используются аналоговые методы модуляции, когда параметры переносчика принимают в некоторой области их изменения практически неограниченное множество значений. Это затрудняет выделение сигналов на фоне помех, коррекцию различного вида искажений и ведет к их накоплению [2].

Снизить или практически избежать накопления помех и искажений позволяет применение цифровых методов передачи.

Как уже отмечалось в материалах практического занятия 2, в случае цифровой передачи информации необходимо решить следующие задачи [1].

Цифровая обработка сигнала при передаче:

· Форматирование

· Кодирование источника

· Шифрование

· Канальное кодирование

· Уплотнение

· Импульсная модуляция

· Полосовая модуляция

· Расширение спектра

· Множественный доступ

· Передача сигналов

Цифровая обработка сигнала в приёмнике:

· Приём сигналов

· Множественный доступ

· Сужение спектра

· Демодуляция и дискретизация

· Детектирование

· Разуплотнение

· Канальное декодирование

· Дешифрование

· Декодирование источника

· Форматирование

Форматирование - представление сообщения (аналогового сигнала, текста и т.д.) знаками, обычно двоичными: 1 и 0.

Рисунок 1 – Операции форматирования

На рисунке 1 компандер - устройство сужения динамического диапазона сигналов на период передачи; предназначено для повышения эффективности использования каналов связи.

Итак, форматирование - формирование цифрового сигнала из аналогового предусматривает последовательное выполнение трех основных операций:

дискретизация аналогового сигнала по времени, в результате чего формируется импульсный сигнал, промодулированный по амплитуде, т.е. АИМ-сигнал;
квантование АИМ-сигнала по уровню;
кодирование отсчетов АИМ-сигнала.

В цифровых системах передачи (ЦСП) формируется групповой цифровой сигнал, иначе называемый сигналом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). При формировании группового ИКМ-сигнала добавляется еще одна операция: перед квантованием по уровню производится объединение индивидуальных АИМ-сигналов (рис. 2).