Область преобразования дискретизация сигнала дискретные моменты сигнал-шум Кодер квантование компандер шаги квантования ИКМ дискрет входного сигнала ДИКМ корреляция между дискретами Алгоритмы кодирования Кодер с разделением на полосы

Электрическая сеть - совокупность узлов и линий связи, которая обеспечивает передачу информации.

На рис. 3. 4 показан процесс возникновения помех наложения спектров в речевых сигналах на примере, когда сигнал с частотой 5,5 кГц дискретизируется с частотой 8 кГц. Отметим, что значения дискретов идентичны значениям, получаемым для входного сигнала с частотой 2,5 кГц. Вследствие этого после прохождения дискретизи-рованным сигналом выходного фильтра с частотой среза 4 кГц возникнет сигнал с частотой 2,5 кГц, который не поступал от источника. Этот пример показывает, что входной сигнал перед дискретизацией должен быть ограничен по полосе, чтобы можно было удалить из него составляющие с частотой выше, чем fs/2, даже если этими составляющими, как неслышимыми, можно было бы пренебречь. Таким образом, полная АИМ-система, показанная на рис. 3. 5, должна иметь фильтр, ограничивающий полосу сигнала перед дискретизацией, для гарантии того, что никакие ложные или связанные с источником сигналы не приведут к появлению помех в требуемой полосе вследствие наложения спектров после дискретизации. Входной фильтр может быть рассчитан также на подавление очень низкочастотных составляющих, чтобы удалить фон частоты 60 Гц, проникающий из цепей электропитания.

На рис. 3. 5 показано восстановление сигнала с помощью устройства аналоговой памяти, которое формирует ступенчатую аппроксимацию дискретизированного сигнала. За счет использования ступенчатой аппроксимации уровень мощности сигнала на выходе восстанавливающего фильтра получается почти таким же, как и уровень дискретизированного входного сигнала. В этом случае частотная характеристика восстанавливающего фильтра должна быть несколько изменена, чтобы учесть спектр расширенных (ступенчатых) дискретов. (Величина этого изменения определяется путем деления «плоской» характеристики фильтра на спектр импульса конечной длительности, см, приложение В.) Предполагается, что ограничивающий 'полосу и восстанавливающий фильтры, показанные на рис. 3.5,имеют идеальные характеристики.

Поскольку идеальные фильтры физически нереализуемы, при практическом выполнении фильтров следует учитывать эффекты, вызванные их неидеальностью. Могут быть использованы фильтры с практически реализуемой крутизной изменения затухания на краю полосы, если входной сигнал подвергнут дискретизации с частотой, несколько превышающей частоту fs.

Как показано на рис. 3. 2, если частота дискретизации несколько больше удвоенной полосы, спектральные полосы достаточно отделены друг от друга, так что могут быть использованы фильтры с плавно падающими характеристиками. Так, например, в системах с дискретизацией речи обычно применяют ограничивающие полосу фильтры с затуханием 3 дБ на частотах около 3,4 кГц при частоте дискретизации 8 кГц. Вследствие этого дискретизируемый сигнал на частоте 4 кГц затухает уже достаточно для того, чтобы в необходимой степени уменьшить уровень энергии на частотах, которые могут вернуться в полосу исходного сигнала. На рис. 3. 6 представлен шаблон характеристики фильтра, рассчитанного на выполнение рекомендаций МККТТ по подавлению внеполосных сигналов в ИКМ-кодерах речи. Отметим, что на частоте 4 кГц достигается затухание около 14 дБ.

Как упомянуто в гл. Г, качество восприятия речевого сигнала слабо зависит от фазовой характеристики канала (относительной задержки частотных компонентов речи). По этой причине поведение фазовых характеристик ограничивающих полосу фильтров в кодерах и сглаживающих фильтров в декодерах не является критичным. Однако нелинейности фазовых характеристик этих фильтров оказывают все-таки влияние на качество передачи высокоскоростных данных в полосе ТЧ в процессе преобразования сигналов в цифровую форму. Отсюда, когда данные в полосе ТЧ передаются по линиям систем передачи типа Т, возникает в какой-то степени парадоксальная ситуация: процесс преобразования сигнала данных в полосе ТЧ (типовая максимальная скорость 4800 бит/с) в цифровой сигнал со скоростью передачи 64 кбит/с, практически свободный от ошибок, вызывает искажения в низкоскоростном сигнале данных. Однако сам процесс передачи не создает новых ухудшений в сигнале.

Если вводить дискреты от множества источников так, чтобы они следовали друг за другом, системы с АИМ можно использовать для многоканальной передачи по одной линии с временным разделением. Как правило, однако, системы с АИМ не пригодны для передачи на большие  расстояния из-за подверженности импульсов воздействиюшумов, искажений и переходных помех. Вместо этого для передачи на большие расстояния АИМ дискреты преобразуют в цифровую форму, что позволяет использовать регенераторы для удаления дефектов передачи, прежде чем эти дефекты приведут к ошибкам. Способы амплитудно-импульсной модуляции с временным разделением каналов используются в некоторых типах УТС, описанных в гл. 5.

Линия связи (ЛС) - совокупность технических средств и физическая среда, которые обеспечивают передачу сигналов от источника к получателю. Сигналы, используемые для передачи информации, условно можно разделить на два вида: - электрические сигналы; - радиосигналы.

Преобразование речевых сигналов в цифровую форму Амплитудно-импульсная модуляция