Кодирующие устройства ЦСП

Наибольшее распространение в системах ВД-ИКМ получили нелинейные кодеры взвешивающего типа с цифровым компандированием эталонов. В таких кодерах характеристика компрессии (экспандирования) не является непрерывной (аналоговой), а представляется ломаной линией, состоящей из прямолинейных отрезков (сегментов), приближенно представляющих (аппроксимирующих) заданный законы сжатия и расширения динамического диапазона сигналов. Необходимая форма характеристики компрессии (сжатия) и экспондирования (расширения) в этих кодерах формируется с помощью цифровых логических устройств, управляющих переключением эталонов.

В качестве международного стандарта для нелинейных кодеров взвешивающего типа принята сегментная характеристика компандировадия типа А-87,6/13, показанная на рисунке 2.

Так, характеристика компрессии в положительной области содержит
сегменты СО, С1,... С7, ограниченные точками (узлами): 0-1,1-2, …, 7-8 (рис.2). Аналогичным образом строится характеристика для отрицательной области значений входного сигнала.

Четыре центральных сегмента (два в положительной и два в отрицательной областях) объединяются в один центральный сегмент, поэтому общее количество сегментов на двухполярной характеристике равно 13. Каждый из 16 сегментов характеристики содержит по 16 шагов (уровней) квантования, а общее число уровней 256, из них 128 положительных и 128 отрицательных.

Каждый сегмент начинается с определенного эталона, данного в таблице 1 как основной. Шаг квантования внутри каждого сегмента равномерный, а величина шага при переходе от одного сегмента к другому изменяется вдвое, начиная с центрального сегмента, куда входят СО и С1. Значения шагов квантования каждого сегмента указаны в соответствующей колонке таблицы 1. Сочетания дополнительных эталонов позволяют получить любой из 16 уровней квантования в данном сегменте. При изменении шага квантования изменяется крутизна характеристики. Крутизна изменяется дискретно в точках излома (узлах) характеристики. Четыре центральных сегмента (два в положительной и два в отрицательной областях характеристики) имеют одинаковую крутизну и равные шага квантования.

Кодер - преобразует сигнал АИМ-II в ИКМ.

Этапы нелинейного кодирования:

1. Определение полярности кодируемого отсчета (1 такт)

2. Определение сегмента, в котором находится кодируемый отсчет (2, 3,4 такт),

3. Определение шага квантования внутри сегмента (5,6,7,8 такт),

Состав кодера

К – компаратор

Имеет 2 входа, на первый поступает ток сигнала (Ic), на второй эталонные токи от ГЭТ (Iэт).

К сравнивает Iс и Iэт.

Если Iс > Iэт, то на выходе К фиксируется 0

Iс < Iэт, то на выходе К фиксируется 1

ГЭТ - генератор эталонных токов вырабатывает эталонные токи положительной и отрицательной полярности.

ЛУ - логическое устройство выбирает полярность ГЭТ и управляет работой БКЭ.

БКЭ – блок выбора и коммутации эталонных токов. Преобразует 11 разрядный код в 7 разрядный.

ПК - преобразует параллельный.код в последовательный.

Работа кодера.

Закодируем U = 300Δ

Этап.

От генераторного оборудования (ГО) поступает управляющий импульс (1) на первый выход ЛУ. Замыкается ключ +Е, на К поступает Iэт=0. Iс =300 >0 следовательно на выходе К → 0. 0 поступает на выход ЛУ и изменяет его состояние на 1. Ключ +Е остается замкнутым.

Этап.

С ГО поступает 1 на второй выход ЛУ. На К поступает Iэт=128 (середина сегментной характеристики)

300 > 128 на выходе К будет 0, ЛУ -1. Следовательно амплитуда сигнала находится выше середины сегментной характеристики. На компаратор поступит ток 512 (середина верхней части сегментной характеристики).

300<512;на вых. К- 1, на вых ЛУ- 0. Амплитуда сигнала находится выше чем 128. Но ниже 512. Следовательно рассмотрим Iс=256.

300 > 256; на вых. К- 0; на вых.ЛУ- 1.

Iосн = 256 (5сегмент)

3 этап:

Если основной ток равен 256, то дополнительные токи равны 128, 64, 32, 16. Необходимо к Iо добавить дополнительные, чтобы в результате получилось 300.
256+128 > 300; на вых. К -1;на вых ЛУ- 0.

256 + 64 > 300; на вых. К- 1,на вых ЛУ- 0.

256 + 32<300; на вых. К 0,на вых ЛУ- 1.

256 + 32+16 > 300;на вых.К- 1, на вых ЛУ-0.

ПК преобразует параллельный код в последовательный и на выходе получается комбинация 10110010.

Рисунок 3.9. Нелинейный кодер взвешивающего типа.

Рисунок 3.10. Сегментная характеристика компрессии типа А-87,6/13

Таблица 1.

Поиск по сайту: