PS Moduł 11: Różnice pomiędzy wersjami
Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Nie podano opisu zmian |
Nie podano opisu zmian |
||
(Nie pokazano 7 pośrednich wersji utworzonych przez tego samego użytkownika) | |||
Linia 140: | Linia 140: | ||
*Stałą czasu <math>RC</math> dobiera się tak, aby <math>RC=1,44\Delta t</math>. Wtedy po czasie <math>\Delta t</math> napięcie <math>u_c (t)</math> maleje do połowy swojej wartości początkowej w chwili wystąpienia tylnego zbocza impulsu kodowego (zakładamy tu, że <math>\tau = \Delta t</math>). | *Stałą czasu <math>RC</math> dobiera się tak, aby <math>RC=1,44\Delta t</math>. Wtedy po czasie <math>\Delta t</math> napięcie <math>u_c (t)</math> maleje do połowy swojej wartości początkowej w chwili wystąpienia tylnego zbocza impulsu kodowego (zakładamy tu, że <math>\tau = \Delta t</math>). | ||
*Jeżeli po czasie | *Jeżeli po czasie <math>\Delta t</math> w ciągu impulsów kodowych wystąpi kolejny impuls dodatni (transmitowany jest znak „1”), kondensator podładuje się o dalszych <math>2^n</math> jednostek, po czym ponownie nastąpi jego rozładowanie z tą samą prędkością. Jeżeli zaś impuls kodowy nie wystąpi (transmitowany jest znak „0”), napięcie <math>u_c(t)</math> będzie nadal maleć do połowy swojej połowy. Po czasie <math>T_s</math>, tj. na końcu cyklu przetwarzania, napięcie na kondensatorze jest rejestrowane i tworzony jest impuls PAM o amplitudzie <math>u_c(T_s)</math>. | ||
*Przy założonej wartości stałej czasu | *Przy założonej wartości stałej czasu <math>RC</math> znormalizowane wartości próbek napięcia na kondensatorze w chwilach <math>nT_s</math> będą zawsze równe numerowi poziomu kwantyzacji sygnału PCM odpowiadającemu przetwarzanej sekwencji impulsów kodowych. | ||
*Na rysunku została zilustrowana procedura przetwarzania sygnału PCM w sygnał PAM w przypadku ciągu impulsów 1101 odpowiadającego poziomowi 11 (przypominamy o odwrotnej kolejności bitów). | *Na rysunku została zilustrowana procedura przetwarzania sygnału PCM w sygnał PAM w przypadku ciągu impulsów 1101 odpowiadającego poziomowi 11 (przypominamy o odwrotnej kolejności bitów). | ||
Linia 152: | Linia 152: | ||
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd13.png|thumb|500px]] | |width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd13.png|thumb|500px]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
*Jeśli zmiany wartości sygnału miedzy dwoma kolejnymi próbkami są znaczne, to między dwoma słowami kodowymi kodującymi te próbki mogą wystąpić różnice na wielu pozycjach tych słów. Niedogodności tej można uniknąć stosując modulacje DM. | |||
*Zasada działania modulatora DM polega na śledzeniu przyrostów sygnału informacyjnego <math>x(t)</math> od próbki do próbki i wytworzeniu na tej podstawie schodkowej aproksymacji <math>\bar x (t)</math> tego sygnału (rys. a). | |||
*Sygnał binarny <math>\bar e (nT_s) = \Delta sgn[e(nT_s)]</math> przybiera wartość <math>+ \Delta</math>, jeśli wartość <math>e(nT_s)</math> sygnału różnicowego jest dodatnia, i <math>- \Delta</math>, jeśli wartość <math>e(nT_s)</math> jest ujemna. Sygnał binarny <math>\bar e (nT_s)</math> powstaje więc w wyniku skwantowania sygnału różnicowego <math>e(nT_s)</math> na dwa poziomy <math>\pm \Delta</math>. Jeśli sygnał <math>x(t)</math> nie zmienia się zbyt szybko, to błąd aproksymacji <math>x(t) - \bar x (t)</math> utrzymuje się w przedziale <math>[- \Delta, \Delta]</math>. | |||
*W końcowym etapie generowana jest sekwencja binarna (rys. b), która jest transmitowana. Do odbiornika jest zatem przesyłana informacja tylko o przyrostach sygnału od próbki do próbki. | |||
|} | |} | ||
---- | ---- | ||
Linia 158: | Linia 166: | ||
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd14.png|thumb|500px]] | |width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd14.png|thumb|500px]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
*Układy modulatora i demodulatora sygnału DM są bardzo proste. Modulator (rys. a) realizuje dokładnie opisane wcześniej operacje. Kolejne przyrosty <math>\bar e (nT_s)</math> (równe <math>\pm \Delta</math>) są kumulowane w układzie akumulatora (zaznaczonego linią przerywaną) i na tej podstawie jest tworzony aproksymujący sygnał schodkowy <math>\bar x (nT_s)</math>. | |||
*Demodulator (rys. b) na podstawie przychodzącej do odbiornika sekwencji binarnej wytwarza ciąg dodatnich i ujemnych impulsów prostokątnych, które są akumulowane w pętli sprzężenia zwrotnego i w ten sposób jest odtwarzany po stronie odbiorczej sygnał schodkowy. Jest on jeszcze podawany na dolnoprzepustowy filtr wygładzający LP, który usuwa z sygnału składowe o wysokich częstotliwościach związane ze skokowymi zmianami sygnału. | |||
*Ostatnio coraz częściej stosowane są adaptacyjne wersje modulacji DM, w których przyrosty <math>\Delta nT_s</math> są zmieniane od próbki do próbki w zależności od szybkości zmian sygnału informacyjnego. | |||
|} | |} | ||
---- | ---- | ||
Linia 164: | Linia 178: | ||
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd15.png|thumb|500px]] | |width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd15.png|thumb|500px]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
*Stosowane są różne reprezentacje znaków binarnych „1” i „0” (kody sygnałowe) za pomocą impulsów elektrycznych. Najczęściej spotykane są pokazane na rys. a)-h). | |||
*Na rys. a) jest pokazany kod sygnałowy , w którym znak „1” jest reprezentowany krótkim impulsem dodatnim, a znak „0” – brakiem impulsu. Zbliżony kod sygnałowy jest pokazany na rys. b). | |||
*Rys. c) przedstawia kod NRZ, w którym znaki „1” i „0” są reprezentowane impulsami o czasie trwania <math>\Delta t</math>, jednakowych amplitudach i przeciwnych polaryzacjach. W kodzie RZ (rys. d) znak „1” jest reprezentowany impulsem dodatnim o czasie trwania <math>\Delta t/2</math>, który w drugiej połowie przedziału <math>\Delta t</math> powraca do zera , a znak „0” – poziomem zerowym. | |||
*Na rys. e) i f) są pokazane kody bifazowe, w których znaki binarne są reprezentowane przejściem między poziomami sygnału. | |||
*Reprezentacja znaków binarnych przejściem między poziomami sygnału jest również stosowana w kodach ternarnych (rys. g i h), w których sygnał może przybierać trzy poziomy: dodatni, ujemny i zerowy. | |||
|} | |} | ||
---- | ---- | ||
Linia 170: | Linia 194: | ||
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd16.png|thumb|500px]] | |width="500px" valign="top"|[[Grafika:PS_M11_Slajd16.png|thumb|500px]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
*Sygnały elektryczne transmitowane w systemach modulacji impulsowo-kodowych są oczywiście sygnałami losowymi. Rysunek przedstawia realizacje tych w przypadku sekwencji binarnej „011101001”. | |||
*Poszczególne kody sygnałowe różnią się pod względem właściwości widmowych. W praktyce kody sygnałowe dobiera się tak, aby widma zakodowanych sygnałów były dopasowane do charakterystyki częstotliwościowej kanału transmisyjnego, a w szczególności, aby nie zawierały niekorzystnych składowych niskoczęstotliwościowych. Pod tym względem najkorzystniejszy jest kod Manchester (rys. f) i kod ternarny bipolarny (rys. h). Sygnały zakodowane tymi kodami nie zawierają składowej stałej, a ich gęstość widmowa dla małych częstotliwości jest niewielka. | |||
|} | |} | ||
---- | ---- |