Лабораторная работа №2
Нелинейные
кодер и декодер
1.Цель
работы. Разобраться с
вопросом кодирования и декодирования сигналов нелинейным кодером и декодером с
характеристикой компандирования А-87, б/13.
2.Литература.Крухмалев В.В. и др.,«Цифровые
системы передачи»,М.,Горячая линия-Телеком. 2007 г.(стр. 59 -
67)
3.Подготовка к
работе.
3.1.Разобраться с сегментной
характеристикой компандирования А-87,6/13.
3.2.Рассмотреть этапы кодирования и декодирования в
нелинейном кодеке.
3.3.Вычертить схемы нелинейного кодера и
декодера (Л1, стр.61) и разобраться с назначением узлов в
схемах..
3.4.Подготовить бланк отчета (п.7.).
4.Приборы.
4.1.Макет нелинейного кодера с
характеристикой компрессии А-87,6/13.
4.2.Макет нелинейного декодера с характеристикой экспандирования А-87,6/13.
5.Методические
указания.
В нижнем левом
углу лицевой панели макета нелинейного кодера располагается тумблер «Сеть» и
сетевой предохранитель на 1А. Питание макета осуществляется от сети
~I
U =
220В.
Лабораторный
макет-тренажер позволяет осуществить нелинейное кодирование любой амплитуды
отсчета из всего диапазона разрешенных уровней. Для установки заданной амплитуды
используются кнопки «Уст. О » и «Уст. I», размещенные в левой части
макета.
Десятки и
единицы номеров отсчетов высвечиваются светодиодами, а значения амплитуд в
соответствии с N отсчета приведены в таблице № 1. Обнуление счетчика
«N отсчета»
производится вся схема макета.
Кодовая
комбинация, соответствующая амплитуде кодируемого отсчета, высвечивается
светодиодами Р1, Р2 .. .Р8 на выходе ЦР (цифрового
регистра).
Светодиоды «ГЭТ+» и «ГЭТ-» отражают
полярность подключенного набора эталонных токов, а амплитуды полученного набора
эталонных токов отражаются светодиодами «1024»; «512»; «256» и
т.д.
Операцию
кодирования можно проводить в автоматическом режиме (режим, описанный выше), при
этом тумблер «АВТ. РЕЖ.» должен стоять в положении «Вкл.».
Можно
использовать макет-тренажер в ручном режиме, с последующей проверкой
правильности результата кодирования. В этом случае тумблерами «Р1», «Р2», «РЗ» и
«Р8», имеющими два положения 0 и 1, устанавливается кодовая комбинация,
правильная по вашему усмотрению, для заданной амплитуды
отсчета.
При нажатии
кнопки «Проверка» высвечивается один из диодов «ПРАВ» или «НЕПРАВ», отражающих
правильность ответа. При ручном режиме тумблер «АВТ. РЕЖ.» должен быть
установлен в положении «ВЫКЛ.».
Макет
лабораторной работы нелинейного
декодера представляет собой тренажер для изучения принципа декодирования ИКМ
сигнала с характеристикой экспандирования А - 87,6/13.
Питание макета
осуществляется от сети ~1 напряжением 220В. Тумблер включения и сетевой
предохранитель расположены в левом верхнем углу макета.
Установка
кодовых комбинаций входного ИКМ сигнала осуществляется кнопками «УСТ. I» и «УСТ.
О» . Набранная кодовая комбинация высвечивается светодиодами в схеме цифрового
регистра (1,2... 8). Обнуление схемы макета производится кнопкой
«СБРОС».
Амплитуда восстановленного по набранной кодовой комбинации отсчета ИКМ сигнала определяется суммой эталонных токов «0,5»; «1,0»; «2,0»;... «1024» у.е. высвеченных светодиодами схемы «ГЭТ+» («ГЭТ-»).
Декодирование может вестись в
автоматическом режиме, при этом тумблер «АВТ.РЕЖ.» устанавливается в положение
«ВКЛ.».
В ручном режиме тумблер «АВТ.РЕЖ.» устанавливается в положение «ВЫКЛ», полярность и значения эталонных токов в соответствии с принятой кодовой комбинацией производится вручную тумблерами «ГЭТ+»; «ГЭТ-» и «0,5»; «1,0»; «2,0»;... «1024», расположенными в нижней части макета.
Для проверки правильности
приведенного цифро-аналогового преобразования пользуются кнопкой «ПРОВЕРКА», при
нажатии которой высвечивается один из диодов:«ПРАВ»; «НЕПРАВ».
Приведение схемы макета в исходное положение осуществляется кнопкой «СБРОС».
6.1.Работа с кодером
Подать на вх. 1 компаратора отчет с
Uаим (у.е.),
согласно полученному от
преподавателя варианту, набрав N отчета.
В ручном режиме выставить тумблерами
с Р1 по Р8 соответствующую отчету кодовую комбинацию.
Нажав кнопку «Проверка», убедитесь в
правильности набора кодовой комбинации. Результаты занести в таблицу №
2.
В случае
обнаружения неправильности можно проверить ответ, и определить на каком этапе
кодирования вами допущена ошибка.
Определить погрешность
квантования.
Определяется
ошибка по формуле: ξ= |UАИМ| -
|Uкв| у.е.
uаим
можно определить,
просуммировав эталонные токи блоков ГЭТ+ (или ГЭТ-),
отображенные высвеченными диодами. Данные результатов расчета занести в таблицу
№ 2.
6.2.Работа с декодером
Тумблером "ГЭТ+" или "ГЭТ-" подключить
набор эталонных токов в зависимости от полярности согласно кодовой комбинации по
варианту задания. Отметить подключенный ГЭТ знаком "X" в соответствующей колонке
таблицы №2. Вариант задается преподавателем.
Тумблером "0,5"; "1,0"... "1024"
подключить эталонные токи, значения которых выбраны вами также в соответствии с
кодовыми комбинациями варианта задания. Данные занести в таблицу №3. Рассчитать
суммарное значение эталонных токов, т.е. амплитуду восстановленного
отсчета.
Проверяйте
правильность принимаемых решений
нажатием кнопки "ПРАВ".
Допущенную в ходе декодирования
ошибку можно обнаружить, проведя эту операцию в автоматическом режиме и сравнив
высвеченные эталонные токи с ранее выбранные в ручном режиме.
По результатам таблицы №2 строим график восстановленного АИМ сигнала.
Таблица №2
№
отсчета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UАИМ, у.е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кодовая
комбинация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ukb, у.е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Погрешность
квантования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица №1
Таблица №2
7.Содержание
отчета.
7.1.Провести схему нелинейного кодера и характеристику
компрессирования А- 87,6/13 для положительных амплитуд.
7.2.Схема нелинейного декодера.
7.3.Таблицы результатов
измерений.
7.4.График восстановленного АИМ - 2
сигнала
7.5.Выводы.
8.Контрольные
вопросы.
8.1.Назначение и классификация кодеров,
декодеров.
8.2.Преимущество нелинейного
кодирования.
8.3.Пояснить назначение элементов в схеме нелинейного
кодека.
8.4.Этапы кодирования. Принцип работы
кодера.
8.5.Принцип декодирования сигнала в
НД.
8.6.Чем объясняется необходимость включения тока
коррекции?
8.7.Пояснить результаты выполненной
работы.