Лекция №1 Тема: Содержание, предмет и метод «Коммуникация данных»

x
Y
Уравнение определяет кривую сжатия в квадранте, кривая сжатия в третьем 
квадранте (0,0) строится симметрично кривой в первом квадранте относительно 
точки координат. 
Кодовые комбинации декодируются на приемнике, а затем полученный 
дискрет подается в расширитель с обратным описанием компрессора. 
 
Рисунок 1.5. 
Нормализованное описание 
В результате, пройдя через дискретный компрессор и расширитель, он 
получает начальное значение, которое у него было до компрессора. При анализе 
нормализованной кривой сжатия кривая сжатия относительно прямой линии, 

---

336 
проходящей под углом 45° к коэффициенту усиления (т. е. увеличению 
отношения уровня сигнала к уровню помех), полученному от ее использования 
(для слабых сигналов) (наклон) чем больше, тем больше. Так как кривая должна 
проходить через координатные точки (0.0) и (1.1), то ясно, что кривизна кривой 
должна быть больше единицы в некоторых частях угловой касательной и меньше 
единицы в некоторых. Это означает, что квантование может быть достигнуто за 
счет увеличения отношения сигнал/шум в любой части и уменьшения его в 
любой другой части. Поскольку коэффициент 
shovqin
signal
квантования при малых 
уровнях сигнала относительно велик при больших уровнях малого сигнала, 
кривые сжатия, определяющие коэффициент 
shovqin
signal
квантования при малых 
уровнях сигнала, имеют наибольшее значение изгиба вблизи нуля, величина 
изгиба уменьшается по мере его увеличения, что приводит к уменьшению 
отношения 
shovqin
signal
для сигналов высокого уровня (рис. 1.6). 
Рисунок 1.6 Соотношение сигнал/шум квантования в функции уровня 
входного сигнала. 
1 - разделить диапазон на 128 равных интервалов без использования 
расширителя; 
2 - То же самое при использовании эспандера. 
Преимущество использования компонента показано на рис. 1.6 (схема, 
состоящая из компрессора и экспоненты, называется компонентом). На этом 
рисунке показан уровень сигнала в децибелах по оси абсцисс, а R-уровни сигнала 

---

337 
и шума квантования (в децибелах) по оси ординат. Соотношение уровней 
сигнала и шума квантования R (децибелы) при отсутствии прямой изогнутой под 
углом 450 к оси абсцисс и весь диапазон разбито на 128 равных интервалов. 
Строка 2 также соответствует диапазону из 128 интервалов, но в данном случае 
используется составляющая. Как видно из рисунка, использование компонента 
приводит к увеличению отношения сигнал/шум квантования для сигналов 
низкого уровня (менее Ps1), Rs > Ps1, и уменьшению отношения по уровню 
сигнала . Значительное уменьшение (по уровням) отношения сигнал/шум 
квантования для уровней сигнала около 0 дБ вызывает ограничения на схему 
компадера, что приводит к шумоподобным искажениям квантования. Успех 
компонента определяется следующим выражением. 
G = 20lgtg Qa. 
Здесь выигрыш в компонентности выражен в G-децибелах. 
Qa-x = 0 — угол наклона нормированной характеристики сжатия 
относительно оси X в точке. 
Выигрыш от компонентизации существует не только в точке X = 0, но даже 
при больших значениях X, постепенно уменьшаясь до нуля, а затем имея 
отрицательные значения, т. е. отношение сигнал/шум квантования приводит к 
уменьшению. 
Для значений X, которые равны первому произведению компонента 
описания прироста, выигрыша или проигрыша нет. Есть проблема с технической 
реализацией этого описания. Поэтому логарифмическое описание заменяется 
линейным описанием, которое можно получить с помощью численной схемы. 
Другими словами, генерируется описание i-сегмента. При этом каждый 
последующий сегмент увеличивает диапазон. 

---

338 
Рисунок 1.7. Описание кодирования сегментацией. 
Последней модификацией сигнала является кодирование. 
Так как уровень квантования является концом числа, то все они могут быть 
пронумерованы (от 0 до n-1) и каждое число может быть представлено как 
двойное кодовое слово (кодовые комбинации из логических «1» и «0»). В 
результате сигнал становится последовательностью n-битных слов, т.е. 
цифровым. 
Если соответствующему электрическому импульсу соответствует 
логическая «1», а логический «0» поставлен на паузу, то дискретная амплитуда 
может передаваться по линии связи в виде кодированной группы сигналов. При 
этом импульсы сигнала имеют вид комбинации одинаковой амплитуды и 
одинаковых пауз (рис. 1.7). 
Рисунок 1.8. Кодирование при линейном квантовании. 

---

339 
Кроме линейного преобразования сигнала АИМ существуют методы 
сжатия и расширения, нелинейный кодер и декодер, а также цифровое 
преобразование (цифровое сжатие) кода после линейного кодирования. 
При цифровом сжатии сигнал кодируется в линейном кодере с большим 
количеством шагов квантования (например, номер шага 4096) из полученного 
аналогового сжатия (например, 256). Затем из 4096 полученных комбинаций 
выбираются только 256. В таблице 2.1 показано, как преобразовать 
двенадцатизначные кодовые комбинации в восьмизначные. 
Принцип преобразования 12-битного кода в 8-битный код 
 
Сегмент 
Код до сжатия 
Код после сжатия 
7 
S 1 W X Y Z . . . . . . 
S 1 1 1 W X Y Z 
6 
S 0 1 W X Y Z . . . . . 
S 1 1 0 W X Y Z 
5 
S 0 0 1 W X Y Z . . . . 
S 1 0 1 W X Y Z 
4 
S 0 0 0 1 W X Y Z . . . 
S 1 0 0 W X Y Z 
3 
S 0 0 0 0 1 W X Y Z . . 
S 0 1 0 W X Y Z 
2 
S 0 0 0 0 0 1 W X Y Z . 
S 0 1 0 W X Y Z 
1b 
S 0 0 0 0 0 0 1 W X Y Z 
S 1 1 0 W X Y Z 
1a 
S 0 0 0 0 0 0 0 W X Y Z 
S 0 0 0 W X Y Z 
Таблица 1.1 
 
Первый символ S восьмизначного кода, как и тот, что стоит перед копией, 
несет информацию о дискретном знаке. Из таблицы видно, что сжатие 
симметрично для «положительной» и «отрицательной» дискретности. Второй-A, 
третий-B и четвертый-S символы кодовой комбинации идентифицируют 
дискретно расположенный номер сегмента, закодированный после сжатия 
(номер сегмента определяется количеством нулей перед символами WXYZ 
двенадцатизначной комбинации ). Сегменты 1а и 1б содержат ряд шагов 
квантования от 0 до 32, которые соответствуют наименьшим значениям 
дискрета. 
WXYZ-символы копируются в кодовую комбинацию после сжатия без 
модификации. Второй сегмент кодированных комбинаций после сжатия 
содержит только 16 номеров шагов квантования. Эти числа получаются 

---

340 
вычитанием последнего двоичного знака из 32 чисел, соответствующих 
дискретным амплитудам шагов квантования от 32 до 64. В следующих подобных 
отрезках последовательные группы по 16 чисел получаются удалением 2,3...6 
двоичных символов. 
Нелинейный кодер и декодер сочетают в себе функцию компонента с 
функцией персонального преобразователя. Они являются аналогом линейного 
кодека со схемой и принципом действия. Отличие в том, что последовательность 
подключения опорного источника немного другая. При этом можно с 
достаточной точностью закодировать дискретные 8 знаков (для эквивалентной 
кодовой комбинации требуется 12 знаков при линейном кодировании). 
Если предположить, что кодер преобразует в 8-символьную комбинацию 
путем сжатия по Закону А, то процесс кодирования выглядит следующим 
образом. В первом баре первый символ комбинации определяется при получении 
нулевого сигнала от схемы суммирования (рис. 1.11). 
1.9-rasm.
Нелинейный энкодер. 
Схема компаратора или решения реагирует в одном смысле: независимо от 
того, является ли входной сигнал положительным или отрицательным, они 
имеют на выходе 1 или 0 символов соответственно. Положительный и 
отрицательный дискрет кодируются одинаково при определении следующих 
знаков кодовой комбинации. Но для кодирования положительного дискрета 
используется полярный положительный опорный источник, отрицательный 
опорный источник. Во время второго, третьего и четвертого тактов для 
кодирования дискретного используется полярный отрицательный эталонный 
источник, во время второго, третьего и четвертого тактов дискретный сегмент 

---

341 
идентифицируется. Предполагая границу этих сегментов, максимальный 
дискрет соответствует 2048, за которым следуют 0, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 и 
2048. Для последующего кодирования используется эталон размером, равным ½, 
¼, 1/ 8 и 1/16 сегментов соединяются и идентифицируются последние четыре 
символа закодированной комбинации. 
Кодирование из нелинейного квантования приведено в таблице 1.2.