§Ò tμi:ThiÕt kÕ khèi ®ång bé vμ t¸ch kªnh PCM 30/32 nhãm 4-§T03-
K45
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PHN 1:K THUT ĐIU XUNG MÃ PCM
*Điu xung mã PCM là quá trình biến đổi tương t sang s ( A/D ) trong đó
thông tin đầu vào dưới dng các mu tín hiu tương t được biến đổi
thành các t hp mã ni tiếp đầu ra
* Điu xung mã PCM bao gm 3 quá trình:
1.ly mu
2.lượng t hoá
3.mã hoá
m ho¸
S(t)
lîng
ho¸
y mÉu
Tæ hîp m
1.1:LY MU :
*Là quá trình ri rc hoá tín hiu tương t đầu vào theo tn s ly mu f.
Sm(t)
S(t)
Thiết b nhân
m(t)
Sm(t):tín hiu đã được ri rc hoá
Trong đó:
S(t): tín hiu tương t đầu vào
m(t): xung ly mu
Để có th khôi phc li được tín hiu thì tn s ly mu phi tho mãn
tiêu chun Naikit.
Tiêu chun Naikit - tn s ly mu ti thiu để có th khôi phc li
được tín hiu mà không b méo - :
f fs
fs = 2 Bw
trong đó : fs: tn s Naikit
2Bw : b rng ph ca tín hiu
------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
§Ò tμi:ThiÕt kÕ khèi ®ång bé vμ t¸ch kªnh PCM 30/32 nhãm 4-§T03-
K45
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-BwBw
Ph tín hiu đầu vào
*Các nhiu chng ph : Nếu các tín hiu tương t S(t) được gián đon
hoá vi tn s ly mu f< 2Bw thì tín hiu gc không th được khôi
phc li mà không b méo .Méo tín hiu ra được hình thành là do
các di biên ca tn s ly mu rơi vào ph gc (các băng bên có phn
trùng lên nhau)và không th tách chúng ra được bng b lc .
1.2:LƯỢNG T HOÁ : Là chuyn mt xung sau khi đã ly mu thành mt
xung có biên độ bng mc lượng t gn nht .Đây là quá trình cơ bn
nht ca k thut PCM vì nó cho phép chuyn mt tín hiu tương t sang
mt tín hiu s .
*Ưu đim : lượng t hoá tín hiu đã được ly mu gim được nh hưởng
ca tp âm trong h thng .Lượng t hoá hn chế s lượng các mc cho
phép ca tín hiu đã ly mu và chun b để chuyn tín hiu gc t dng
tương t thành dng s .Nếu s phân bit gia các mc lượng t ln hơn
so vi s ri lon do tp âm gây ra thì máy thu d dàng xác định được
mc riêng đã phát đi.
*Nhược đim: do có s sai lch gia giá tr thc và gía tr mc lượng t nên
s sinh ra tp âm lượng t .
------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
§Ò tμi:ThiÕt kÕ khèi ®ång bé vμ t¸ch kªnh PCM 30/32 nhãm 4-§T03-
K45
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-Tp âm lượng t thường được biu th dưới dng công sut tp âm trung
bình so vi công sut tín hiu trung bình .Hay là t s tín hiu trên
méo (S/D) hoc t s tín hiu trên tp âm (S/N).
-S chênh lch gia tr s gc ca xung ly mu và tr s khôi phc da
trên mc lượng t gn nht được gi là công sut nhiu lượng t hay
méo lượng t .
1.2.1:lượng t hoá tuyến tính(đều)
* là lượng t hoá có các mc lượng t bng nhau.
Khong cách gia các mc lượng t được xác định theo công thc:
()
(
)
p
tXtX minmax
-Trong đó:
p : s lượng các mc lượng t
Xmax,Xmin: giá tr cc đại và cc tiu cho phép
Gi s:
aXX 2
minmax =
Thì khong cách gia các mc lượng t là: p
a2
Các mc ngưỡng là cách đều nhau .Đối vi lượng t tuyến tính thì mc
lượng t s nm gia các mc ngưỡng
------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
§Ò tμi:ThiÕt kÕ khèi ®ång bé vμ t¸ch kªnh PCM 30/32 nhãm 4-§T03-
K45
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-Ta có sai s lượng t e(t) được xác định theo biu thc sau:
ep(t) = xp(t) – x(t)
-Sai s lượng t này xut hin nhng tp âm ngu nhiên có công sut e2
-Ta gi thiết b lượng t tuyến tính có khong động là 2a
(t –a dến +a)nếu b lượng t có cu trúc các mc lượng t đều p thì
khong cách gia các mc là : p
a
A2
=
Hay
()
p
a
tep hoc là
()
2
Δ
tep
-Điu này có nghĩa là sai s cc đại cho phép xy ra ti mc ngưỡng
quyết định xi) và biên độ bng Ä/2 k t các mc lượng t .Nu gi
thiết rng tín hiu vào là ngu nhiên và sác xut xut hin trong phm
vi (-a/p ,+a/p) là như nhau thì hàm mt độ xác sut ca nó được xác
định theo phương trình
()
a
p
ef p2
=
và hàm khi lượng xác sut :
()
p
mXQ i
1
==
Ta có :
X2 = x2 f(x) dx
nên suy ra
== 2
2
22
3
2p
a
de
a
p
ee pp
p
a2
=Δ nên ta có công sut tp âm
12
2
2Δ
== eN
-Loi tp âm này ch liên quan đến khôi phc tín hiu máy thu và là
loi tp âm thc tế xut hin đầu ra b lượng t hoá .S dng
phương pháp ngu nhiên ri rc nhn được :
X2 = Xi2 . Q(x = xi)
Ta có :
∑∑
== p
x
p
mS pi
1
.
1
.22
-Các mc lượng t ch xy ti các khong l /2 : mi = i . /2
-S lượng các mc lượng t trong thc tế có tính đến c mc 0 ,dương và
âm nên công sut trung bình ca tín hiu trong biu thc trên được
tính gp đôi s mc lượng t :
(
)()
12
1
6
1
4
2
4
.
22 2
2
22
2
2
2Δ
=
Δ
=
Δ
== ∑∑ p
pp
p
i
p
m
p
Si
Ta có th xác định được t s tín hiu tp âm như sau:
------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
§Ò tμi:ThiÕt kÕ khèi ®ång bé vμ t¸ch kªnh PCM 30/32 nhãm 4-§T03-
K45
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
() ()
1
12
.
12
.1 2
2
2
2=
Δ
Δ
= QQ
N
S
Khi Q >> 1 và các mc lượng t được mã hoá thành các t mã b bít thì
() ()
dbbdbQ
N
Sb62log.20log.20 ===
Khi mc tín hiu đầu ra c định ,s mc lượng t tăng ,dn đến gim
méo lượng t vì sai s lượng t gia tr s mu thc đầu vào và tr s
lượng t ch bng hoc nh hơn mt na bước lượng t
Nếu các mc lượng t xếp đặt xát nhau và tp âm nhit cũng như các tp
âm khác đầu vào s gây ra chn nhm các mc lượng t.Còn nếu
các mc lượng t đặt cách nhau quá xa thì vic phc hi tín hiu gc
là không th phc hi được vì méo lượng t quá ln.
Để khc phc điu này ta có th s dng mt s bin pháp sau:
-S dng b lượng t tuyến tính đặt sau b nén.B nén là b khuyếch đại
phi tuyến đối vi tín hiu đầu vào b lượng t.Nó có chc năng
chuyn phân b tín hiu dưới dng gauss thành phân b đồng đều hơn
.B khuyếch đại phi tuyến bù có đặc tính ging nhau nhưng ngược li
để gt b méo đã áp vào tín hiu vào xut hin sau khi truyn dn ,
gii mã và khôi phc tín hiu
-S dng b lượng t phi tuyến có bước lượng t nh đối vi tín hiu vào
mc thp .
-S dng b lượng t tuyến tính có khong cách gia các mc quyết định
gim nh mt cách đáng k bng cách tăng s mc lượng t
1.2.2:lượng t hoá phi tuyến (nén):
-Nén là phương pháp ly các mc lượng t khác nhau.
-Lut lượng t logarit được s dng trong nén và giãn ,trong đó biến đầu
vào x được chuyn thành biến y theo quan h
y=log x
và quan h ngược li được s dng khi khôi phc biến đầu vào ti đầu
ra ca h thng nh b giãn .Mi quan h này được cho phép tăng các
mc trong cùng tín hiu thp và m rng bước lượng t t l vi mc
tăng ca tín hiu vào .Kết qu là nén biên độ tín hiu thoi làm gim
phm vi động và to ra t l công sut tín hiu trung bình – tp âm
lượng t cao hơn so vi b lượng t đều đối vi tín hiu vào Gauss.
------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5