|
u(t)=u(iΔy,kΔt,vt),
где v— скорость развертки вдоль строки, i — номер строки, k — номер кадра.
Дискретизация значений функции (уровня) носит название квантования. Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения сообщений u(t) передаются ближайшие значения по установленной шкале дискретных уровней (рис. 1.6).
Рис.1.6 Дискредитизация непрерывной функции.
Дискретные значения по шкале уровней чаще всего выпираются равномерно: u =kΔu. Само собой разумеется, что при квантовании вносится погрешность (искажения), так как истинные значения функции и заменяются округленными значениями u . Величина этой погрешности ε=u-u не превосходит половины шага квантования Δu может быть сведена до допустимого значения. Погрешность ε является случайной функцией и проявляется на выходе как дополнительный шум («шум квантования»), наложенный на передаваемое сообщение.
Дискретизация одновременно по времени и уровню позволяет непрерывное сообщение преобразовать в дискретное, которое затем может быть закодировано и передано методами дискретной техники. Достоинствами систем связи с дискретизацией являются возможность применения кодирования для повышения помехоустойчивости, удобства обработки сигналов и сопряжения устройств связи с цифровыми вычислительными машинами.
В настоящее время из таких систем наибольшее применение находит система с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). В этой системе непрерывное сообщение сначала подвергается дискретизации по времени и уровню, а затем полученная последовательность L уровней кодируется (чаще двоичным кодом). При этом каждому уровню присваивается кодовая комбинация, состоящая из п символов «1» и «0». Число символов п в кодовой комбинаций должно удовлетворять условию или . Полуденные кодовые комбинации могут передаваться по каналу связи любым методом дискретной модуляции. Обычно используются, частотная манипуляция (КИМ-ЧМ) или фазовая (КИМ-ФМ, КИМ-ОФМ).
В приемнике кодовые группы декодируются и образуют последовательность импульсов, величина которых пропорциональна переданным уровням квантования. В результате прохождения этих импульсов через фильтр нижних частот восстанавливается переданное непрерывное сообщение u(t).
Более простой метод преобразования непрерывного сообщения в дискретное осуществляется с помощью дельта-модуляции. При этом способе в начале каждого такта производится сравнение значения функции u(t) с предыдущим отсчетом и передается только знак приращения передаваемого сообщения u(t). Подробно кодовые способы модуляции рассматриваются в гл. 9.
7. Помехи и искажения
Общие сведения. В реальном канале сигнал при передаче искажается и сообщение воспроизводится с некоторой ошибкой. Причиной таких ошибок являются искажения, вносимые самим каналом, и помехи, воздействующие на сигнал.
Частотные и временные характеристики канала определяют так называемые линейные искажения. Кроме того, канал может вносить и нелинейные искажения, обусловленные нелинейностью тех или иных его звеньев. Как линейные, гак и нелинейные искажения обусловлены известными характеристиками канала и поэтому, в принципе, могут быть устранены путем надлежащей коррекции.
Следует четко отделить искажения от помех, имеющих случайный характер. Помехи заранее неизвестны и поэтому не могут быть полностью устранены.
Под помехой понимается любое воздействие, накладывающееся на полезный сигнал и затрудняющее его прием. Помехи весьма разнообразны как по своему происхождению, так и по физическим свойствам. В радиоканалах наиболее распространенными являются атмосферные помехи, обусловленные электрическими процессами в атмосфере и, прежде всего, грозовыми разрядами. Энергия этих помех сосредоточена, главным образом, в области длинных и средних волн. Сильные помехи создаются также промышленными установками. Это так называемые индустриальные помехи, возникающие из-за резких изменений тока в электрических цепях всевозможных электроустройств. Сюда относятся помехи от электротранспорта, электрических моторов, медицинских установок, систем зажигания двигателей и т. п.
Распространенным видом помех являются помехи от посторонних радиостанций и каналов. Этот вид помех обусловлен нарушением регламента распределения рабочих частот, недостаточной стабильностью частот, и плохой фильтрацией гармоник сигнала, а также нелинейными процессами в каналах, ведущими к перекрестным искажениям.
В проводных каналах связи основным видом помех являются импульсные шумы и прерывания связи. Появление импульсных помех часто связано с автоматической коммутацией и с перекрестными наводками. Прерывание связи есть явление, при котором сигнал в линии резко затухает или совсем исчезает. Такие прерывания могут быть вызваны различными причинами, из которых наиболее частыми являются нарушение контактов в реле, разъемах и т.п.
Практически в любом диапазоне частот имеют место внутренние шумы аппаратуры, обусловленные хаотическим движением носителей заряда в усилительных приборах, сопротивлениях и других элементах аппаратуры. Этот вид помех особенно сказывается в диапазоне ультракоротких волн. В этом диапазоне имеют значение и космические помехи, связанные с электромагнитными процессами, происходящими на Солнце, звездах и других внеземных объектах.
В общем виде влияние помехи ω на передаваемый сигнал s можно выразить оператором
Do'stlaringiz bilan baham: |
