Линейные и нелинейные кодеры и декодеры. Виды линейных кодеров: - счетного типа, взвешивающего типа, матричные. Структурные схемы линейного кодера взвешивающего типа для однополярного и двухполярного сигналов. Структурные схемы нелинейного кодера идекодера. Характеристика компрессии типа А-87,6/13.
Кодер с линейной шкалой квантования называется линейным, а с нелинейной шкалой квантования – нелинейным.
|
Рисунок 2. Структурная схема линейного кодера взвешивающего типа для вдух-полярного сигнала.
Для примера рассмотрим работу кодера при кодировании отсчета с отрицательной амплитудой - 105.3 Δ. Кодируемый отсчет подается на первый вход (I) компаратора, а цикл начинается с установки первого выхода ЛУ в состояние 1. В этом случае за--мыкается ключ Кл + источника положительных эталонных токов (напомним, что выходы 2,..8 ЛУ при этом находятся в состоянии. О, т, е. Кл(- Кл? и Кл[-Кл-/ разомкнуты, на втором входе компаратора, Iэт = 0). Поскольку отсчет имеет отрицательную поляр--ность, т. е. Iс<0, то в первом такте кодирования на выходе компаратора будет сформирована 1 и состояние первого выхода ЛУ станет 0, Тогда Кл+ будет разомкнут, а через инвертор DD 2 будет включен Кл - . Единица на выходе инвертора DD 2 изменит и положение ключа КлК на выходе компаратора и к нему подключится. инвертор. Необходимость такой операции пояснялась ранее. Таким образом, согласно полярности амплитуды входного сигнала включен ГЭТ отрицательных эталонных токов и схема готова к следующим этапам кодирования, для чего переводятся в состояние 1 второй выход ЛУ. Перевод в состояние 1 второго выхода ЛУ обеспечивает подключение через Кл - , эталонного тока-64Δ в точку суммирования этапов Вх2 компаратора и т.д..
Рисунок 3. Характеристика компрессии типа А-87,6/13
В системах ИКМ-ВРК вместо плавной амплитудной характеристики, которую имеют аналоговые_компандеры, применяются сегментные характеристики. Они представляют собой кусочно-ломаную аппроксимацию плавных характеристик, при которой изменение крутизны происходит дискретными ступенями. Два в положительной и два в отрицательной областях объединяются в один центральный сегмент, поэтому общее число сегментов на двухполярной характеристике равно 13. Каждый из 16 сегментов характеристики содержит по 16 шагов (уровней), квантования, а общее число уровней равно 256, из них 128 положительных и 128 отрицательных.
Каждый сегмент начинается с определенного эталона, называемого основным – 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048.
Кодирование осуществляется за восемь тактов и включает три основных этапа:
1 - определение и кодирование полярности входного сигнала;
2 - определение и кодщювание номера сегмента узла, в котором заключен кодируемый отсчет;
3 - определение и кодирование номера уровня квантования сегмента, в зоне которого заключена амплитуда кодируемого отсчета. Первый этап кодирования осуществляется за 1-й такт, второй этап - за 2...4-й такты, третий этап - за 5.,.8-й такты кодирования.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 4. Структурная схема нелинейного декодера
Кодер: Кодер программист, специализирующийся на кодировании написании исходного кода по заданным спецификациям. Кодер одна из двух компонент кодека (пары кодер декодер). «Кодер» фантастический фильм режиссёра Винченцо Натали. «Кодеры»… … Википедия
кодер - КОДЕР, а, м. Программист, занимающийся написанием программного кода, а также пренебр. о посредственном, бездарном программисте. Типичный совковый кодер. Из речи программистов … Словарь русского арго
Сущ., кол во синонимов: 6 it шник (6) айтишник (10) информатик (6) … Словарь синонимов
кодер - Устройство, осуществляющее кодирование. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 94. Теория передачи информации. Академия наук СССР. Комитет технической терминологии. 1979 г.] Тематики теория передачи информации EN coder …
кодер - kodavimo įtaisas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. code device; coder; coding device; encoder vok. Codierer, m; Kodierer, m; Kodierungseinrichtung, f; Kodierungsgerät, n; Verschlüßler, m; Verschlüsseler, m rus. кодер, m; кодирующее… … Automatikos terminų žodynas
кодер - к одер, а … Русский орфографический словарь
кодер - Syn: шифратор … Тезаурус русской деловой лексики
кодер - а, ч., спец. Пристрій, який виконує кодування … Український тлумачний словник
кодер - Устройство, осуществляющее кодирование … Политехнический терминологический толковый словарь
кодер ИКМ - кодер Устройство, предназначенное для осуществления квантования и кодирования отсчетов сигнала электросвязи при ИКМ. Примечание Аналогично кодеру ИКМ получают свои названия и определения другие кодеры, например кодер ДИКМ. [ГОСТ 22670 77]… … Справочник технического переводчика
Одними из очень важных элементов цифровой техники, а особенно в компьютерах и системах управления являются шифраторы и дешифраторы.
Когда мы слышим слово шифратор или дешифратор, то в голову приходят фразы из шпионских фильмов. Что-то вроде: расшифруйте депешу и зашифруйте ответ.
В этом нет ничего неправильного, так как в шифровальных машинах наших и зарубежных резидентур используются шифраторы и дешифраторы.
Таким образом, шифратор (кодер), это электронное устройство, в данном случае микросхема, которая преобразует код одной системы счисления в код другой системы. Наибольшее распространение в электронике получили шифраторы, преобразующие позиционный десятичный код, в параллельный двоичный. Вот так шифратор может обозначаться на принципиальной схеме.
К примеру, представим, что мы держим в руках обыкновенный калькулятор, которым сейчас пользуется любой школьник.
Поскольку все действия в калькуляторе выполняются с двоичными числами (вспомним основы цифровой электроники), то после клавиатуры стоит шифратор, который преобразует вводимые числа в двоичную форму.
Все кнопки калькулятора соединяются с общим проводом и, нажав, к примеру, кнопку 5 на входе шифратора, мы тут же получим двоичную форму данного числа на его выходе.
Конечно же, шифратор калькулятора имеет большее число входов, так как помимо цифр в него нужно ввести ещё какие-то символы арифметических действий, поэтому с выходов шифратора снимаются не только числа в двоичной форме, но и команды.
Если рассмотреть внутреннюю структуру шифратора, то несложно убедиться, что он выполнен на простейших базовых логических элементах .
Во всех устройствах управления, которые работают на двоичной логике, но для удобства оператора имеют десятичную клавиатуру, используются шифраторы.
Дешифраторы относятся к той же группе, только работают с точностью до наоборот. Они преобразуют параллельный двоичный код в позиционный десятичный. Условное графическое обозначение на схеме может быть таким.
Или таким.
Если говорить о дешифраторах более полно, то стоит сказать, что они могут преобразовывать двоичный код в разные системы счисления (десятичную, шестнадцатиричную и пр.). Всё зависит от конкретной цели и назначения микросхемы.
Простейший пример . Вы не раз видели цифровой семисегментный индикатор, например, светодиодный. На нём отображаются десятичные цифры и числа к которым мы привыкли с детства (1, 2, 3, 4...). Но, как известно, цифровая электроника работает с двоичными числами, которые представляют комбинацию 0 и 1. Что же преобразовало двоичный код в десятичный и подало результат на цифровой семисегментный индикатор? Наверное, вы уже догадались, что это сделал дешифратор.
Работу дешифратора можно оценить вживую, если собрать несложную схему, которая состоит из микросхемы-дешифратора К176ИД2 и светодиодного семисегментного индикатора, который ещё называют «восьмёркой». Взгляните на схему, по ней легче разобраться, как работает дешифратор. Для быстрой сборки схемы можно использовать беспаечную макетную плату .
Для справки. Микросхема К176ИД2 разрабатывалась для управления 7-ми сегментным светодиодным индикатором. Эта микросхема способна преобразовать двоичный код от 0000 до 1001 , что соответствует десятичным цифрам от 0 до 9 (одна декада). Остальные, более старшие комбинации просто не отображаются. Выводы C, S, K являются вспомогательными.
У микросхемы К176ИД2 есть четыре входа (1, 2, 4, 8). Их ещё иногда обозначают D0 - D3 . На эти входы подаётся параллельный двоичный код (например, 0001). В данном случае, двоичный код имеет 4 разряда. Микросхема преобразует код так, что на выходах (a - g ) появляются сигналы, которые и формируют на семисегментном индикаторе десятичные цифры и числа, к которым мы привыкли. Так как дешифратор К176ИД2 способен отобразить десятичные цифры в интервале от 0 до 9, то на индикаторе мы увидим только их.
Ко входам дешифратора К176ИД2 подключены 4 тумблера (S1 - S4), с помощью которых на дешифратор можно подать параллельный двоичный код. Например, при замыкании тумблера S1 на 5 вывод микросхемы подаётся логическая единица. Если же разомкнуть контакты тумблера S1 - это будет соответствовать логическому нулю. С помощью тумблеров мы сможем вручную устанавливать на входах микросхемы логическую 1 или 0. Думаю, с этим всё понятно.
На схеме показано, как на входы дешифратора DD1 подан код 0101. На светодиодном индикаторе отобразится цифра 5. Если замкнуть только тумблер S4, то на индикаторе отобразится цифра 8. Чтобы записать число от 0 до 9 в двоичном коде достаточно четырёх разрядов: a 3 * 8 + a 2 * 4 + a 1 * 2 + a 0 * 1 , где a 0 - a 3 , - это цифры из системы счисления (0 или 1).
Представим число 0101 в десятичном виде 0101 = 0*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 4 + 1 = 5 . Теперь взглянем на схему и увидим, что вес разряда соответствует цифре, на которую умножается 0 или 1 в формуле.
Дешифратор на базе технологии ТТЛ - К155ИД1 использовался в своё время для управления газоразрядным цифровым индикатором типа ИН8, ИН12, которые были очень востребованы в 70-е годы, так как светодиодные низковольтные индикаторы ещё были очень большой редкостью.
Всё изменилось в 80-е годы. Можно было свободно приобрести семисегментные светодиодные матрицы (индикаторы) и среди радиолюбителей прокатился бум сборки электронных часов. Самодельные электронные часы не собрал для дома только ленивый.
Кодир. устройство предназначено для преобразования отсчётов напряжения сигнала U в эквивалентную кодовую комбинацию (или число N). В зависимости от вида функции преобразования N=φ(U) кодеры классифицируются по вариантам:
1) кодеры с линейной шкалой квантования, когда N=k*|U/Δ|, k=const,Δ=const (на рис-1);
2) кодеры с нелинейной шкалой квантования N≠k*|U/Δ| (на рис-2).
По принципу действия различают след. Типы кодеров: а) кодеры последовательного счёта; б) кодеры с поразрядным взвешиванием; в) матричные кодеры.
Линейные кодеры последовательного счёта строится по схеме рис 13.9, где 1 - широтно-импульсный модулятор; 2 – схема И; 3 – генератор импульсов; 4 – последовательный счётчик импульсов; 5 – буферная память. Входной АИМ сигнал U 1 преобразуется в ШИМ сигнал U 2 . Длительность импульсов ШИМ сигнала τi пропорциональна амплитуде импульсов входного АИМ сигнала. Модулированные по длительности импульсы подаются на первый вход логической ячейки И, на второй вход которой подаётся последовательность коротких импульсов U 3 от генераторного оборудования. На выходе ячейки И получим пачки импульсов U 4 ; количество импульсов в каждой пачке Ni пропорционально длительности импульсов ШИМ и, следовательно, пропорционально амплитуде отсчётных импульсов АИМ сигнала U 1 . Далее сигнал U 4 поступает на последовательный счётчик. Структ. схема счётчика вместе с буфером памяти на рис 13.11. Ячейки последовательного счётчика на триггерах Т1-Тm производят счёт импульсов, содержащихся в каждой пачке, и после считывания состояний ячеек счётчика формируется двоичная m-разрядная кодовая группа в параллельном коде. По окончании процесса счёта перед поступлением на счётчик следующей пачки импульсов производится сброс ячеек счётчика (опустошение), и он готов для дальнейшего счёта. Такой счётчик рассчитан на максимальное число импульсов Nmax=2 m , где m – число символов в кодовой комбинации. Триггеры Т1’, Т2’,…,Тm’ являются триггерами промежуточной памяти и относится к блоку буферной памяти. Сигнал от этих триггеров подаётся далее на логические ячейки И1-Иm, на другой вход которых поступают соответствующие импульсы y1-ym опроса состояния буферной памяти. Выходы ячеек И подсоединены ко входу многовходовой логической ячейки ИЛИ, на входе которой получаем ИКМ сигнал в последовательном коде.
Среди достоинств кодера линейного счёта можно назвать простоту, надёжность и повышенную точность работы. К недостаткам – необходимы логические элементы с высоким быстродействием, определяемым величиной F0 (частота поступления счётных импульсов).
Линейные декодеры.
Декодирование цифрового сигнала состоит в преобразовании кодовых групп цифрового сигнала (ЦС) в последовательность выборок соответствующей амплитуды. Известны различные варианты построения линейных декодеров. Наиболее часто применяются декодеры взвешивающего типа. Они могут быть построены на основе последовательной или параллельной обработки импульсов кодовых групп. Очевидно, что во втором случае скорость работы функциональных узлов декодера уменьшается в m раз. Поэтому практическое применение находят декодеры параллельного кода. Взвешивающий декодер состоит преобразователя последовательного кода в параллельный – 1, выполненного на триггерах по схеме рис. 13.11 (без схем И, ИЛИ), и блока эталонных напряжений – 2. Суммарное напряжение на выходе декодера с учётом всех символов кодовой группы будет. Для уменьшения ошибки квантования к этому напряжению добавляется напряжение величиной Uэтm/2. Практически это делается с использованием блока эталонов.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
МСП комплекс техн средств обеспечивающих одновременную и независимую передачу инф и от большого числа абонентов.. Первичные каналы e t eN t от абонентов n абонентов поступает на вход.. Структ схема АСП в состав обор я окон станций МСП с ЧРК входят..
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Сигналы электросвязи и методы их описания. Параметры и характеристики первичных сигналов электросвязи
Рассмотрим осн параметры сигналов как числовые хар-ки моделированного случайного процесса.
Пост составляющая сигнала – среднее значение случ процесса.
Переменная сост-ая – центрир
Уровни передачи
Уровенем передачи в нек. точке канала наз. log-ое преоб-е отношения энерг-ого пар-ра S к отсчетному значению этого же пар-р S0. В общем случае правило преобразования опред-ся формулой: р
Параметры и характеристики типовых каналов и трактов
Св-ва каналов и их кач-во опр. след-ми пар-ми и хар-ми:
1)Zвх и Zвых и их допуст. отклонение от номин-х знач-й. Отклонение Zвх и Zвых оценив-ся к-том отражения: , Zн-номин-е, Zр – реальное
Построение каналов двухстороннего действия. Канал ТЧ. Дифференциальная система. Устойчивость двухсторонних каналов
Каналы 2х стороннего действия необходимы для возможности осуществления телефонных разговоров. Поскольку для передачи телефонных сигналов используются каналы ТЧ, то они д.б. двусторонними. Все канал
Группообразование в МСП с ЧРК. Методы формирования спектров групп каналов
Для исп-я типовой преобр-й апп-ры и обеспечения как национальной, так и межд-й связи принято след-е стандартное группообр-е: ПГ – 12 каналов ТЧ (60-108кГц), ВГ 5 ПГ (312-552), ТГ – 5 ВГ (812-2044),
Формирование линейных спектров частот МСП с ЧРК. Построение линейных трактов МСП с ЧРК
При выборе граничных частот линейного спектра необх. учитывать тип направляющей среды. В системах с МСП исп-ся коаксиальный кабель, нижняя граничная частота лин. спектра выбирается из условия обесп
Каналообразующая аппаратура МСП с ЧРК. Структурные сх СИП-60 и СИП-300
КОА явл-ся типовой д/всех МСП с ЧРК, что позволяет упростить и удешевить их произ-во и эксплуатацию. КОА размещается на стойках: индивидуальных преобразователей (СИП), первичных преоб-й (СПП), втор
Принципы построения МСП с ВРК. Преимущества ЦСП перед АСП. Иерархия ЦСП
Основа построения всех м/дов с ВРК явл-ся теорема дискретизации Котельникова, в соответствии с к-ой непрерывный первичный сигнал a(t) с ограниченной шириной спектра мб передан с помощью последовате
Принципы построения систем передачи с ВРК.
Основой построения всех МСП с ВРК явл-ся теорема дискретизации Котельникова, в соотв-вии с к-рой непрерывный первичный сигнал с ограниченной шириной спектра м.б. восстановлен по его отсчётам, взяты
Дискретизация непрерывного сигнала. Спектр АИМ сигнала. Искажения дискретизации. Дискретизация групповых сигналов
В СП с ВРК используется АИМ. Различают АИМ 1ого рода и 2ого рода. При АИМ-I амплитуда отсчётов изменяется в соответствии с изменениями модулирующего сигнала. При АИМ-II амплитуда отсчёта постоянна
Кодирование квантованных сигналов. Типы кодов. Линейное и нелинейное кодирование
Применяют следующие коды: симметрично-двоичный, натуральный двоичный, код Грея. Симметричный используется при кодировании двуполярных сигналов. Для положительных отсчётов знак «1», для отрицательны
Временной спектр ИКМ-30, ИКМ-120
Цикл передачи – интервал времени, в течение к-го передаются кодовые комбинации всех каналов ЦСП, а также символы необх. служебных каналов.
1) ИКМ-30: длительность цикла равна периоду дискр
Генераторное оборудование ЦСП. Устройства тактовой синхронизации ЦСП. Выделители тактовой частоты. Фазовые дрожания
ГО обеспечивает формирование и распределение импульсных последовательностей управляющих процессами дискретизации, кодирования, ДК, ввода служебных сигналов на определённые позиции циклов передачи и
Структура линейного тракта ЦСП по электрическим кабелям.
ЦЛТ содержит передающее и прие-ое обор-ие оконечных пунктов (ОЛТ-ОП),участки направл-щей среды(НС) и линейные регенераторы (РЛ),размещенные в регенерационных пунктах (РП),которые могут быть не обсл
Нормирование параметров качества линейных трактов ЦСП
Нормирование параметров ЦСП осуществляется посредством создания номинальных цепей канала ТЧ и ОЦК.MaXпротяженность НЦ ОЦК ЕСС РФ составляет 13900 км.
Номинальная цепь ОЦК имеет структуру,
Оборудование ОГМ-11. Плата ОК-110.
Плата примен. на ТФОП и предназн. для:
1)Транзита сигналов в диапазоне 0,3-3,4кГц м/у аналог. и цифровой АТС, ч/з блок ОГМ-11 по 2м телеф. каналам.
2)Транзита лин. сигналов взаимо
Принципы построения линейных трактов ВОСП.
Структурная схема цифровой волоконно-оптической системы передачи. В состав ВОСП входят следующие устройства:
·Каналообразующее оборудование передачи (КОО), обеспечивающее формирование опре
Методы уплотнения ВОСП.
В основе м/дов уплотнения ВОЛС лежит процесс мультиплексирования. По способу мультиплексирования ВОЛС делятся:
- ВОЛС с частотным или гетеродинным упл-ем;
- ВОЛС с временным упл-е
Оптич. пер-ки и прием-ки ВОСП выполн. в виде модулей, в сост. к-х входят ист-ки и пр-ки оптич. изл-я, а также эл. схемы обработки эл.сигналов. Структурная схема ПОМ (передающего оптического модуля)
Методы модуляции оптической несущей
Модуляция ОИ, к-ая явл-ся переносчиком данных м.б. осуществлена следующими способами: непосредственной модуляцией оптической несущей цифровым сигналом; модуляцией с исп-ем промежуточной поднесущей,
Типы оптических модуляторов.
Действия ОМ основаны на использовании различных физических эффектов, получаемых при прохождении ОИ в средах, имеющих кристаллическую структуру.
Широко используются акусто-оптические и элек
Регенераторы оптического сигнала. Оптические усилители.
По методу восстановления ОС ретрансляторы делятся на повторители (регенераторы) и оптические усилители(ОУ).
Повторители – преобразуют ОС в электрический, восстанавливают форму, амплитуду,
Целесообразность использования регистров сдвига для построения циклических кодеров и декодеров объясняется структурой циклических кодов. При несистематическом кодировании циклических кодов для формирования кодового слова с надо соответствующий информационный многочлен умножить на фиксированный порождающий многочлен Эту операцию можно реализовать на КИО-фильтре над Такой кодер для (15, 11)-кода Хэмминга представлен на рис. 6.1.3. Для кодирования непрерывного потока информационных битов последовательностью слов (15, 11)-кода Хэмминга информационная последовательность просто разбивается на блоки но 11 битов, каждый блок дополняется «прокладкой» из четырех нулей, а результирующий поток битов пропускается через КИО-фильтр. На выходе получается последовательность непересекающихся 15-битовых слов кода Хэмминга Такой кодер, показанный на рис. 6.14, очень прост, но кодовые слова оказываются несистематическими.
Для получения слов кода в систематическом виде надо воспользоваться другим кодером. Поместим информационные биты в старшие разряды кодового слова и подберем проверочные символы так, чтобы получить допустимое кодовое слово. Кодовое слово записывается в виде
Для реализации систематического кодера используется цепь деления на Для (15, 11)-кода Хэмминга
соответствующее устройство показано на рис. 6.15. Одиннадцать информационных битов, занимающих старшие разряды, вводятся слева в цепь деления на Умножение на учитывается временем работы цепи. Первый бит понимается как коэффициент при Деление не начинается до тех пор, пока не выполнены четыре тактовых сдвига, так что первые четыре бита оказываются записанными в разрядах регистра сдвига. Поэтому ниже цепи деления в устройство включен буфер из четырех разрядов, так, что первые четыре бита начинают поступать в канал одновременно с началом деления. После 11 тактов работы все 11 информационных битов поданы в канал, деление закончено и
Рис. 6.13. Несистематический кодер для (15, 11)-кола Хэмминга.
Рис. 6. 14. Кодирование длинного потока битов.
Рис. 6.15. Систематический кодер для (15, 11)-кода Хэмминга.
вычисленный остаток готов для подачи в канал в качестве проверочных символов. В течение этих последних четырех тактов работы цепь обратной связи в устройстве деления разомкнута. В общей сложности полное кодирование занимает 19 тактов.
Можно несколько ускорить кодирование, удалив первые четыре такта. Такой кодер изображен на рис. 6.16. Чтобы понять эту схему, нужно заметить, что поступающие информационные символы не вводятся немедленно для выполнения деления на , а поступают тогда, когда необходимо сформировать сигнал обратной связи. Таким образом, обратная связь в устройстве на рис. 6.16 такова же, как и в устройстве на рис. 6.15. Далее, так как последние биты многочлена всегда равны нулю, то ничего не случится, если мы прибавим их к остатку от деления. Таким образом, остаток, вычисляемый устройством на рис. 6.16, равен остатку, вычисляемому устройством на рис. 6.15, но вычисление происходит только за 15 тактов, что, конечно, удобнее.
Рис. 6.16. Другой систематический кочер для (15, 11)-кода Хэмминга.
Теперь обратимся к декодеру. В канал поступаю! коэффициенты многочлена с К ним прибавляется многочлен ошибок На выходе канала принимаемся многочлен
В § 5.2 была описана очень простая но идее процедура декодирования, основанная на просмотре таблицы. Принятая последовательность делится на и остаток отделения полагается равным синдромному многочлену. Синдромный многочлен используется для выбора из таблицы оценки для многочлена ошибки. В двоичном случае синдром можно использовать непосредственно как адрес хранящейся в таблице оценки вектора ошибок
