Контрольная работа по Информатика на тему Основы построения телекоммуникационных систем и сетей

Задание 5

Выберите параметры ИКМ – преобразования аналогового сигнала: частоту дискретизации и количество разрядов в кодовом слове. Рассчитайте скорость передачи оцифрованного сигнала.
Изобразите структуру частотного спектра полученного в результате дискретизации АИМ – сигнала с указанием конкретных значений частот.
Выполните операции кодирования/декодирования с фиксированным шагом постоянного напряжения заданной величины и полярности, рассчитайте абсолютную и относительную ошибку квантования. Изобразите полученный код в виде электрического сигнала.

Для всех вариантов задания запас на расфильтровку примите равным 10% от верхней частоты спектра аналогового сигнала, а его нижнюю частоту равной нулю. Остальные исходные данные ищите по формулам
- минимально допустимое количество уровней квантования
М = 30 + (АВ)
- верхняя частота спектра аналогового сигнала f = 40 +10B, кГц
- абсолютная величина кодируемого напряжения = 60 + 5(АВ), мВ
Напряжение положительно, если (АВ) четное число и отрицательно, если нечетное.
- шаг равномерного квантования = 1+

М = 3874; f = 60 кГц; U = 370 мВ; δ=1.6 мВ. 
Решение задания 5

Верхняя частота сигнала с учетом расфильтровки составит Fв = 60 + 6 = 66 кГц. Частота дискретизации fд > 2Fв = 132 кГц. Выбираем fд = 140 кГц.
Минимальное рекомендованное количество уровней квантования 3874. Отсюда ближайшая большая степень 2 212=4096. Количество разрядов 12.
Исходя из абсолютной величины кодируемого напряжения 370 мВ и шаг равномерного квантования 1.6 мВ, число уровней квантования 370/1.6=231.25. В двоичном виде 000011100111\\укажите знаковый бит, напишите – какой уровень (число) кодирует кодер. Введите буквенное обозначение величин и добавьте формулы.

Исправление:
Исходя из абсолютной величины кодируемого напряжения 370 мВ и шаг равномерного квантования 1.6 мВ, найдем число уровней квантования:
K=U/δ=370/1.6=231.25.
Амплитуда квантованного сигнала удовлетворяет условию:
U_231-δ/2≤U_231≤U_231+δ/2,368.8≤369.6≤370.4.
Принимаем К=23110 = 1110 01112.
Далее значение отсчета необходимо перевести в 12-ти разрядный код:
Напряжение положительно – знаковый разряд 0. Дополнение К до 12 разрядов, таким образом, будет выглядеть так:
К = 0 000 1110 0111.
Скорость передачи составит
C=f_∂∙m=140∙12=1680 кбит/с = 1.68 Мбит/с.


Скорость передачи составит С=140∙12 = 1680 кбит/с = 1.68 Мбит/с.
Спектр АИМ сигнала приведен на рис.5. Спектр формируется вблизи нулевой частоты, частот fд, 2 fд, 3 fдБ …

Рис. 5. Спектр АИМ-сигнала\\исправить спектр- в нем нет частоты дискр. И ее гармоник
\ сначала сделать ДЕКОДИРОВАНИЕ=его нет у вас.
Частота дискретизации 140 кГц и гармоника 280 кГц указаны на графике.
Абсолютная ошибка квантования составляет половину шага квантования: Δош = 0.8 мВ. \ это =максимальная ош.квантования, а нужна- текущая ошибка\\
Исправление:
К=0 000 1110 01112=+ 27+26+25+22+21+20=128+64+32+4+2+1=231.
U231=231∙1.6=369.6 мВ.
Ошибка квантования составит:
∆_ош=|U-U_231 |=|370-369.6|=0.4 мВ.
Для уровня сигнала 370 мВ относительная ошибка составит 0.4/370=0.001 или 0.1%.
Пример кодированного сигнала приведен на рис. 6.