Реферат: Цифровые методы передачи непрерывных сообщений

Помехоустойчивость ИКМ можно повысить, если использовать помехоустойчивые коды. За счет этого можно уменьшить удельные расходы мощности в 2-4 раза (на 3 .. 6 дБ). Удельные расходы полосы при этом возрастут примерно в 2 раза.

Существует еще одна возможность повышения помехоустойчивости ИКМ. В реальных сообщениях данный отчет не может значительно отличаться от соседних.

Если же такое отличие имеется, то это говорит о том, что данная кодовая комбинация принята с ошибкой и ее надо «отбраковать». Значение отсчета при этом принимается равным интерполированному значению, которое находится по соседним отсчетам. Тем самым устраняются большие аномальные ошибки. Данный способ позволяет уменьшить расходы мощности на (1. 3) дБ при неизменных удельных расходах полосы.

3. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция

Соседние отсчеты реальных сообщений, как правило, сильно коррелированны. Это позволяет, исходя из значений предыдущих отсчетов, прогнозировать значение данного отсчета.

При этом дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ДИКМ, рис.3 ) квантуются не отсчеты, а разности между предсказанными и истинными значениями отсчета.

РРис.3 Структурная схема с ДИКМ

В ДИКМ можно уменьшить значность кодовых комбинаций по сравнению с ИКМ и тем самым сократить скорость цифрового потока , уменьшить полосу частот сигнала и повысить помехоустойчивость. На приемной стороне (рис. 3) принятое значение отсчета разности добавляется к предсказанному и в результате формируется оценка отсчета.

Часто в качестве берут предыдущее значение отсчета

,

поэтому

.

Известно несколько вариантов технической реализации ДИКМ. Основное различие между ними состоит в операциях формирования разностного сигнала в одних системах формируется в аналоговой форме, а затем квантуется и кодируется, в других сообщение превращается в цифровую форму и все операции выполняются в цифровом виде.

Из сказанного видно, что при разностных методах кодер и декодер сложнее. Дополнительные трудности возникают при построении многоканальных систем при ИКМ кодер и декодер могут быть общим для всех канал, а при ДИКМ они, как правило, индивидуальные.

Специфическая ошибка систем ДИКМ связана с «перегрузкой по наклону». Она возникает при быстром изменении сообщения, когда оказывается больше, чем можно передать и помощью кодовой комбинации.

При оценке помехоустойчивости ДИКМ является дельта-модуляция (ДМ), при которой кодовая комбинация состоит из одного разряда, передающего знак разности. Принцип передачи сообщения при ДМ показан на рис.4а.

Отсчеты сравниваются с квантованными отсчетами , полученными в результате суммирования в накопителе (интеграторе) всех предыдущих квантованных сигналов ошибок.

а)

дискретный связь модуляция импульсный

б)

Рис.4 Структурная схема системы с дельта-функцией (а) и диаграмма формирования сигнала на ее выходе (б)

Если , то квантователь формирует +1 (знак разности положителен), в противном случае получаем -1(знак разности отрицателен).

На выходе накопителя квантованный сигнал имеет вид ступенчатой функции (рис. 4б), причем каждый импульс +1 увеличивает, а -1 уменьшает ступенчатую функцию на один шаг квантования. В данном случае роль предсказателя играет накопитель (интегратор).

На приемной стороне сигнал ДМ декодирует накопитель, аналогичный тому, что стоит на передающей. На его выходе (при отсутствии сбоев в дискретном канале) образуется ступенчатое напряжение . После фильтрации получается оценка сообщения .

Шумы в дискретном канале связи не приводят к образованию аномальных ошибок, но накопление ошибок имеет место.

Скорость цифрового потока в рассмотренном варианте ДМ, как правило, получается больше, чем при ИКМ. Одним из способов показателей ДМ является использование в качестве накопителя дельта модулятора (рис. 4) не одиночного, а двойного интегратора.