Slide - Format & Điều chế dải gốc

Chia sẻ: Muay Thai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

128
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chuyển nguồn thông tin (âm thanh) trong hệ thống số Cấu trúc bộ Format Lấy mẫu Lượng tử hóa Luật nén A và luật nén PCM Formatting và truyền tín hiệu dải gốc Digital info. Textual source info. Analog info. Format Sample Quantize Encode Pulse modulate Bit stream Pulse waveforms Transmit Channel Analog info. Demodulate/ Detect Receive Format cho tín hiệu analog Để chuyển từ dạng sóng analog tương thích trong hệ thống số ta phải qua 2 bước sau 1....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Slide - Format & Điều chế dải gốc

BÀI 3: Format & Điều chế dải gốc Đặng Lê Khoa Email:danglekhoa@yahoo.com dlkhoa@fetel.hcmuns.edu.vn 1 Facuty of Electronics && Telecommunications, HCMUNS Facuty of Electronics Telecommunications, HCMUNS
Nội dung trình bày Chuyển nguồn thông tin (âm thanh) trong hệ thống số • Cấu trúc bộ Format • Lấy mẫu • Lượng tử hóa •  Luật nén A và luật nén • • PCM 2 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Formatting và truyền tín hiệu dải gốc Digital info. Format Textual source info. Pulse Transmit Analog modulate Sample Quantize Encode info. Pulse Channel Bit stream waveforms Format Analog info. Low-pass Decode Demodulate/ filter Receive Detect Textual sink info. Digital info. Facuty of Electronics & Lecture 2 3 Telecommunications, HCMUNS
Format cho tín hiệu analog Để chuyển từ dạng sóng analog tương thích trong hệ • thống số ta phải qua 2 bước sau 1. Sampling (lấy mẫu) 2. Quantization and encoding (Lượng tử hóa và mả hóa) 3. Baseband transmission (truyền dẫn dải gốc) Facuty of Electronics & Lecture 2 4 Telecommunications, HCMUNS
Sampling Time domain Frequency domain xs (t )  x (t )  x(t ) X s ( f )  X ( f )  X ( f ) x(t ) | X( f )| | X ( f ) | x (t ) xs (t ) | Xs( f )| Facuty of Electronics & Lecture 2 5 Telecommunications, HCMUNS
Chống biệt danh LP filter Nyquist rate aliasing Facuty of Electronics & Lecture 2 6 Telecommunications, HCMUNS
Định lý lấy mẫu Sampling Analog Pulse amplitude process signal modulated (PAM) signal • Chu kì lấy mẫu phải thõa biểu thức: • Tốc độ lấy mẫu được gọi là tốc độ Nyquist Facuty of Electronics & Lecture 2 7 Telecommunications, HCMUNS
Lượng tử hóa • Lượng tử hóa biên độ: Chuyển dạng sóng liên tục thành một một tập hữu hạn các biên độ Out Công suất nhiễu lượng tử trung bình In Công suất đỉnh tín hiệu Quantized values Công suất tín hiệu trên nhiễu lượng tử trung bình Facuty of Electronics & Lecture 2 8 Telecommunications, HCMUNS
Encoding (PCM) • Lượng tử hóa đều được gọi là Pulse Code Modulation (PCM). • Pulse code modulation (PCM): Mã hóa một tín hiệu lượng tử đến một chuỗi số (PCM word or codeword). • Mỗi mẫu lượng tử được số hóa thành từ mã l bits codeword với L số mức lượng tử và Facuty of Electronics & Lecture 2 9 Telecommunications, HCMUNS
Ví dụ về lượng tử hóa amplitude x(t) 111 3.1867 Quant. levels 110 2.2762 101 1.3657 100 0.4552 boundaries 011 -0.4552 010 -1.3657 x(nTs): sampled values 001 -2.2762 xq(nTs): quantized values 000 -3.1867 Ts: sampling time t PCM 110 110 111 110 100 010 011 100 100 011 PCM sequence codeword Facuty of Electronics & Lecture 2 10 Telecommunications, HCMUNS
Sai số lượng tử • Sai số lượng tử: Sự khác biệt giữa ngõ vào và ngõ ra của bộ lượng tử ˆ e(t )  x (t )  x(t ) Process of quantizing noise Qauntizer Model of quantizing noise y  q ( x) AGC ˆ x(t ) x(t ) x(t ) ˆ x(t ) x e(t ) + e(t )  ˆ x(t )  x(t ) Facuty of Electronics & Lecture 2 11 Telecommunications, HCMUNS
Sai số lượng tử… • Sai số lượng tử: – Lỗi tuyến tính xảy ra khi tín hiệu trong khoảng lượng tử – Lỗi bảo hòa xảy ra khi tín hiệu nằm ngoài khoảng lương tử Lỗi bảo hòa lớn hơn lỗi tuyến tính Lỗi bão hòa có thể khử bằng bộ AGC • Phương sai của nhiễu lượng tử:    E{[ x  q( x)] }   e 2 ( x) p ( x)dx   Lin   Sat 2 2 2 2 q  ql2 q2 L / 2 1 2 2 2  p ( xl )ql Uniform q.   Lin Lin 12 12 l 0 Facuty of Electronics & Lecture 2 12 Telecommunications, HCMUNS
Lượng tử hóa đều và không đều – Lượng tử hóa đều: + Không quan tâm đến thuộc tính thống kê và tương quan của ngõ vào + Không phát hiện thay đổi nhỏ của tín hiệu + Thực hiện đơn giản Ứng dụng: Xử lý tin hiệu, vẽ và hiển thị ứng dụng, các ưng dụng điều khiển – Lượng tử hóa không đều: + Sử dụng tính thống kê của tham số lượng tử + Có SNR lớn hơn lượng tử đều đối với cùng số mức lượng tử + Có cùng phương sai của nhiễu lượng tử Ứng dụng: Phổ biến trong tiếng nói Facuty of Electronics & Lecture 2 13 Telecommunications, HCMUNS
Lượng tử hóa không đều • Lượng tử hóa không đều là quá trình “compressed”. • Ở phía đầu thu sẽ thực hiện hiện quá trình “expansion” compression+expansion companding y  C ( x) ˆ x x(t ) ˆ ˆ y (t ) y (t ) x(t ) ˆ x y Compress Qauntize Expand Channel Transmitter Receiver Facuty of Electronics & Lecture 2 14 Telecommunications, HCMUNS
Tính thống kê của biên độ tiếng nói • Trong tiếng nói, các tính hiệu có biên độ nhỏ xuất hiện thường xuyên hơn tín hiệu có biên độ lớn Probability density function 1.0 0.5 0.0 2.0 1.0 3.0 Normalized magnitude of speech signal S Sử dụng step sizes (uniform quantizer) nhỏ   cho tín hiệu nhỏ và •   N q step sizes lớn cho tín hiệu có biên độ lớn. • Việc thay đổi step sizes nhằm tăng SNR dựa vào tính thống kê của tiếng nói Facuty of Electronics & Lecture 2 15 Telecommunications, HCMUNS
 Luật nén S: Segment Q: Quantize Facuty of Electronics & Lecture 2 16 Telecommunications, HCMUNS range.
 Luật nén …. Facuty of Electronics & Lecture 2 17 Telecommunications, HCMUNS range.
• input range. Luật nén A Facuty of Electronics & Lecture 2 18 Telecommunications, HCMUNS
Truyền dẫn dải gốc • Để truyền thông tin qua kênh truyền vật lý, chuỗi PCM (codewords) được chuyển thành các xung (waveforms). – Mỗi dạng sóng mang là một symbol gồm M mức. – Mỗi symbol gồm k  log 2 M bit. – Dạng sóng PCM (line codes) được sử dụng cho binary symbols (M=2). – M-ary pulse modulation được dùng cho non-binary symbols (M>2). Facuty of Electronics & Lecture 2 19 Telecommunications, HCMUNS
Dạng xung của PCM • Các dạng xung PCM :  Nonreturn-to-zero (NRZ)  Phase encoded  Return-to-zero (RZ)  Multilevel binary 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 +V +V NRZ-L Manchester -V -V Unipolar-RZ +V Miller +V 0 -V +V +V Bipolar-RZ 0 Dicode NRZ 0 -V -V 0 T 2T 3T 4T 5T 0 T 2T 3T 4T 5T Facuty of Electronics & Lecture 2 20 Telecommunications, HCMUNS