Курсовая работа: Система сжатия и уплотнения каналов Разработка системы

Даже при простом предсказателе, когда p=1, можно получить выигрыш в 6 дБ, что эквивалентно добавления одного разряда в квантователь.

В данной курсовой выберем линейный предсказатель второго порядка

В дальнейшем предполагаем, что шум квантования является стационарным белым шумом, некоррелированным с входным сигналом и имеющим равномерное распределение в интервале в этом случае дисперсия шумов квантования:

или в децибелах отсюда видно чтобы обеспечить с/ш равное 30дБ нужен 5-битный квантователь.

Структурная схема и описание системы уплотнения.

При разделении каналов по форме (РКФ) базисные функции должны быть минимально независимыми и желательно ортогональными. При этом передаваемая информация заключена в амплитуде базисных функций. В этом случае канальный сигнал будет иметь следующий вид:

где , - период канального сигнала, - отсчёты первичного сигнала.

Эта формула справедлива, если информация заключена в амплитуде сигнала. В качестве базисных функций используются функции, удобные с точки зрения технической реализации. Обычно используются из-за лучшей помехоустойчивости ортогональные функции Чебышева, Лежандра, Матье, Уолша.

Ортогональные функции Лежандра, Чебышева являются непрерывными аналоговыми сигналами и, следовательно, устройствам их генерирования и обработки свойственны недостатки, присущие всем аналоговым устройствам: невозможность унификации, стандартизации, высокие требования к температурной стабильности, сложная техническая реализация и т.д.

Поэтому в настоящее время часто в качестве базисных функций используются ансамбли цифровых сигналов, в частности ансамбль функций Уолша. Именно эти функции и будем использовать в качестве базисных функций в данном курсовом проекте.

Структурная схема передающей части системы с ортогональными сигналами приведена на рис.5.

Рис. 5

На схеме использованы следующие обозначения:

ГТЧ – генератор тактовой частоты; ГНК – генератор несущего колебания; Кi – ключи; ГПФ – генератор полиномиальных функций; СУ – суммарный усилитель; С – синхронизатор, M – модулятор (ОФМ).

На передающей стороне ГТЧ формирует кратковременные импульсы с частотой повторения. Ключи хранят значение весь период повторения. Синхронизатор формирует синхросигнал. Групповой сигнал имеет вид:

Для разделения сигналов по форме на приёмной стороне используют свойство ортогональности базисных функций. Математически эта операция выглядит так:

Структурная схема приёмной части приведена на рис.6.

Рис. 6

9

?? ????? ???????????? ????????? ???????????:

ДМ – демодулятор; Ф – фильтры.

На приёмной стороне в синхронизаторе осуществляется выделение синхросигнала, который запускает ГПФ и сбрасывает интеграторы и ключи. Выделение информации осуществляется в соответствии с приведённым выше алгоритмом.

Как уже отмечалось, в качестве базисных функций будем использовать функции Уолша. Эти функции известны с 1922 г., но практический интерес к ним возник только в последние 2 – 3 десятилетия в связи с развитием ЭВМ. Существует множество способов задания (определения) функций Уолша.

Функции Уолша образуют полную ортонормированную систему из функций и определяется через функции Радемахера следующим образом: