Расчет требуемого числа уровней квантования

В ЦСП в результате квантования сигнала по уровню возникают ошибки, поскольку реальные мгновенные значения сигнала округляются до разрешенных уровней квантования. Эти ошибки, суммируясь с исходным сигналом, воспринимаются как флуктуационные шумы с равномерной спектральной плотностью.

В случае равномерного квантования, когда каждый шаг квантования имеет величину ∆Up, мощность шума квантования в полосе частот канала ∆F равна http://woodcortspb.ru картинки по запросу изготовление нестандартных окон.

РШК = (∆UР 2/12)(2∆F /fД),

где fД - частота дискретизации сигнала.

Очевидно, чем меньше шаг квантования, тем меньше и РШК, но при этом число шагов квантования должно быть пропорционально больше, чтобы охватить весь динамический диапазон сигнала. Поскольку число шагов квантования связано с разрядностью кода, а, следовательно, и со скоростью передачи, необходимо оценить, прежде всего, динамический диапазон квантуемого сигнала. Для этого воспользуемся экспериментально найденными статистическими законами распределения динамических уровней (волюмов) и мгновенных значений сигнала.

Рассчитаем требуемое число уровней квантования - для равномерного квантования, используя методику, предложенную в методическом пособии:

Максимальный и минимальный уровни сигнала определяются по формулам:

Рmax=y0+3σy+Qпик=-13+4 3+14=13 дБ

Рmin=y0-3 σy=-13-3 4=-25 дБ, где

y0 - среднее значение сигнала;

σy - среднеквадратическое отклонение волюма сигнала;

Динамический диапазон сигнала:

Дс= Рmax- Рmin=13- (-25)=38 дБ

Максимальная защищенность от шумов квантования равна:

АЗ.КВ.MIN = 6 mР - ДС +7.3;

Зная ДС и АЗ.КВ.MIN, находим число разрядов двоичного кода при равномерном квантовании:

mР = (АЗ.КВ.MIN + ДС - 7.3)/6 = (22+38-7.3)/6 =8.78=9;

Число уровней квантования NКВ = 2 = 29=512;

Величина шага квантования при равномерном квантовании будет равна:

sр=2UОГР/NКВ,

где UОГР-напряжение ограничения;

UОГР=UMAX= 0.7746.100.05Pmax

PMAX = +3дБмо - по рекомендации МККТТ для ЦСП.

UОГР = UMAX = 0.7746.100.05Pmax = 0.7746.10= 1.094 В

sр = 2UОГР / NКВ = 2.1.094/512 = 0.00427 дБ

Мощность шума квантования в полосе частот:

PШКВ = s2Р /12 = 0.00427/12 =1.521 10-6 дБ.

Построим характеристику квантования - зависимость y(x),

где y=Uвых/Uогр

x=Uвх/Uогр

Uогр определяется по вышеприведенной формуле,А=87.6

Рисунок 3 - Характеристика квантования

Лучшие статьи по информатике

Проектирование автоматизированного реабилитационного устройства, предназначенного для реабилитации кистевого сустава человека
В современном мире нас повсюду окружают новейшие достижения техники. Невозможно представить ни одну из сфер деятельности человека без использования мехатрон ...

Принципиальная схема усилителя на основе полевых и биполярных транзисторов
Аналоговыми называются устройства, у которых сигналы являются непрерывными функциями времени. К основным классам аналоговых устройств относятся: усилители, ...

Проектирование устройств электронной техники
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины «Электрические цепи и микросхемотехника» и имеет своей целью приобретение навыков проектировани ...