Теория строительства  Книги и журналы 

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Ложные импульсы ощупаются как щелчки переменной интенсивности. Ими можно пренебречь в телефонии, но в высококачественных системах передачи они должны быть устранены. Процесс исправления ошибок данного типа включает в себя два взаимосвязанных этана: обнаружения и коррекции. Оба эти этапа базируются на использовании

h,6B

i !

3 V 5 В 7 S S to li п,6ш

Рис. КЮ.Амплитуда ошибок, выраженная через общий динамический диапазон ЦАП, как функция веса искаженных бит для линейного 14-битового кодирования

				чгрЬал

о irn-z im-i tm tmi turn

Рис. 1.11. Маскирование ошибок при цифроаналоговом преобразовании:

J, 2 - соответственно выборки, откорректированные посредством экстраполяции нулевого порядка н интерполяции первого порядка

избыточных СИМВОЛОВ, добавляемых в инфор-мационные блоки. При этом для выполнения этапа обнаружения ошибки достаточно точно найти тот блок, где она присутствует, без определения места ошибки внутри блока. Для коррекции ошибки необходимо точно определить позицию ошибочного бита внутри блока и исправить его.

V, иг

Рис. 1.12. Спектральные плотности ложных импульсов

Если в каждом слове имеется не более одной ошибки, а средняя вероятность их появления не превышает 10"°, используют простейшие корректоры. К каждому слову или блоку в одном или нескольких каналах добавляют, например, бит четности. Далее в приемнике осуществляется контроль слов или блоков на четность. При этом обычно применяют технику маскирования имеющихся ошибок (см. рис. 1.П). Значение ошибочной выборки заменяют на оценочное значение Ап, которое по возможности близко к истинному. Возможны два метода, схематически показанные на рис. 1.11:

1) повторение значения предыдущей неискаженной выборки (экстраполяция нулевого порядка) -

АщО = -tn-li

2) вычисление среднего арифметического значения смежных с искаженной выборок (интерполяция первого порядка) -

Эффективность каждого из этих методов зависит от остаточных ошибок. Объективные измерения и субъективные тесты показывают, что предпочтение следует отдать методу интерполяции. Однако в этом случае нецелесообразно выполнять проверку всех бит слова на четность, так как может случиться ситуация, когда после маскирования остаточная ошибка окажется больше, чем ошибка, вызванная наименьшим значащим битом. Поэтому, например, при линейном 14-битном кодировании должны быть защищены в основном знаковый бит и шесть наиболее значащих бит; при 10-битном кодировании, использующем мгновенное компандирование,- знаковый бит и четыре наиболее значащих бита.

Если средняя вероятность ошибки в цифровой системе передачи превышает 10~ или ошибки поражают более одного бита в блоке, простое опознавание ошибок неэффективно. В этих случаях необходимо использовать коды, способные как обнаруживать, так и исправлять ошибки [8]. Широкое использование корректирующих кодов стало возможным только после создания соответствующих устройств в виде БИС.

4. РАЗНОВИДНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Линейный КИМ преобразователь. Линейный КИМ преобразователь базируется на стандартном ЦАП. Из схемы ЦАП (рис. 1.13) видно, что каждому входному биту соответствует аналоговый переключатель. Эти переключатели регулируют входной ток усилителя таким образом, что если наиболее значащему биту соответствует, например, ток 1 мА, то следующему биту - ток 0,5 мА и т. д.

Просуммированные токи преобразуются усилителем в напряжение:

f/вых - (5i X 1) + (В, X 0,5) + •.. + (В, X 2-), где В, - значение г-го бита (О или 1).

Если аналого-цифровой преобразователь выполнен на основе ЦАП, то такую схему называют регистром последовательных приближений. Регистр последовательных приближений формирует двоичные выходные слова, которые соответствуют минимальной разнице меледу входным аналоговым сигналом и сигналом, снимаемым с выхода ЦАП.

Для ЦАП, показанного на рис. 1.13,двоичному слову, например, 0000 (все переключатели разомкнуты) должен соответствовать наи-

меньший уровень аналогового сигнала, а двоичному слову 1111 .

наибольший уровень. Так как все токи имеют одну полярность, то слово 1111 должно иметь наибольшее положительное значение, а слово 0000 - наибольшее отрицательное. Для удобства отображения как положительных, так и отрицательных двоичных чисел используется представление отрицательных чисел в дополнительном коде (дополнения до 2). В этом случае наибольшее положительное число имеет вид 01111, а наибольшее отрицательное - 10000, причем старший разряд занимает бит знака. Положительные числа увеличиваются от 00000 до 01111, а отрицательные получаются при пе* реходе к обратному коду и добавлении единицы. Так как имеется

/? UonIZ J Uon/f Uon/8 1

Рис. 1.13. Схема многозвенного резистивного ЦАП

равное число положительных и отрицательных слов, а одно из положительных слов используется для отображения нуля, то отрицательный диапазон преобразования оказывается на один интервал квантования шире, чем положительный. Этот разбаланс легко можно устранить смещением шкалы преобразований на 0,5 интервала квантования.

Дифференциальный КИМ преобразователь. Дифференциальная КИМ (ДКИМ) реализует преимущества корреляции между выборками в звуковом сигнале. Для кодирования разностей значений выборок требуется меньше разрядов, так как диапазон их изменений меньше диапазона самих значений выборок. Частота дискретизации в ДКИМ та же, что и в КИМ. Хотя это и не очевидно, ДКИМ является частным случаем кодирования с предсказанием. Сигнал в цепи обратной связи системы с ДКИМ представляет собой предсказание значения следующей выборки, а разность между значениями выборок является ошибкой предсказания. Сигнал предсказания можно использовать в кодирующем и в декодирующем устройствах ДКИМ преобразователя (рис. 1.14). ДКИМ преобразователь перево-лит в цифровую форму разность между двумя выборками аналого-BJro сигнала.

После низкочастотной фильтрации и дискретизации входной аналоговый сигнал х (t) задерживается элементом задержки на время Тд (Гд- период дискретизации) и вычитается из незадержанного

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52