TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Выбор кода аналого-цифрового преобразователя

Кодирование отсчетов квантованного АИМ-сигнала осуществляется устройством, которое называется кодером или аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Кодирование двуполярных отсчетов квантованного АИМ-сигнала осуществляется симметричным кодом, в котором для обозначения знака полярности отсчета используется первый разряд («1» используется для обозначения положительного отсчета, а «0» - для обозначения отрицательного отсчета), а остальные разряды используются для обозначения абсолютной величины.

Весьма удобным графическим представлением кодов является таблица - кодовый растр, иллюстрирующий всю кодовую таблицу путем представления ее комбинацией по порядку уровней, рисунке 3.1. На рис. 3.1,а показана кодовая таблица 4-разрядного натурального двоичного кода; единицы (знаки) и нули (пробелы) показаны соответственно черными и белыми квадратами; на рисунке 3.1, б приведена кодовая таблица симметричного двоичного кода, где все разряды, кроме высшего, используются для кодирования абсолютного значения уровня отсчета в виде двоичного кода.

Рисунок 3.1. Таблица двоичных кодов: a - натурального; б - симметричного

Кодирование по А-закону компандирования предусматривает разбиение характеристики компандирования на сегменты, в пределах которых осуществляется линейное квантование с соответствующим этому сегменту шагом квантования. Число разрядов для кодирования номера сегмента рассчитывается по формуле

,

где Dc - динамический диапазон сигнала, определенный по методике изложенной выше.

В пределах каждого сегмента число шагов квантования является величиной постоянной. Число разрядов для кодирования уровней в пределах сегмента равно:

Таким образом, кодовая комбинация, необходимая для кодирования АИМ квантованных отсчетов будет иметь вид:

.

Рассчитаем и по формулам (1.11) и (1.12) соответственно

По итогам расчета получим кодовую группу имеющую вид Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7, где символ Q1 (0 или 1) обозначает полярность кодируемого отсчета; Q2Q3Q4 - символы, обозначающие номер сегмента, в который попадает кодируемый отсчет, и представляющие собой натуральный двоичный код номера сегмента; Q5Q6Q7 - символы обозначающие номер уровня квантования внутри сегмента.

Уровни квантования, соответствующие нижним границам сегментов, образуют ряд 0δ, 16δ, 32δ, … 1024δ (δ - минимальный шаг квантования). В пределах каждого сегмента 16 уровней квантования формируются с помощью четырех эталонных сигналов. Значения этих сигналов для каждого сегмента и алгоритм кодирования номера сегмента показаны в таблице 3.2.

Таблица.3.2

Для формирования всех уровней квантования при кодировании сигнала одной полярности, как следует изрисунке 3.2, достаточно 11 эталонных сигналов; при кодировании одного отсчета одновременно используется не более пяти эталонных сигналов: один для определения границы сегмента и четыре для определения шага квантования в пределах сегмента.

Для уменьшения искажений при декодировании используется 12-й корректирующий эталон, равный половине минимального шага квантования сегмента, в котором находится конкретный отсчет. Согласно проведённому расчёту, число разрядов для кодирования уровней в пределах сегмента равно трём, следовательно, при кодировании будет использоваться только три старших эталонных разряда. Структурная схема нелинейного АЦП приведена на рисунке 3.3, где приняты такие обозначения: К - компаратор; БКЭ - блок выбора и коммутации эталонных сигналов; ГЭТ+ - генератор положительных эталонных сигналов; ГЭТ- - генератор отрицательных эталонных сигналов; КЛ - компрессирующая логика; ЦР - цифровой регистр; ПК - преобразователь кода из параллельного в последовательный; ГО - генератор тактовой частоты.

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи

Преобразователь амплитуды вибраций вибрационного конвейера
Вибрационные машины получают все более широкое применение в самых разнообразных отраслях промышленности. Расширяется область применения зарекомендовавших себя ранее вибромашин, вновь создаются вибромашины для осуществления новых технологических операций. Это обусловлено конструктивной простотой вибромаш ...

Все права защищены! 2018 - www.techshape.ru