Věta o vzorkování a kódování v digitální komunikaci: 7 faktů

Téma diskuse: Digitální komunikace

• Úvod do digitální komunikace
• Je to výhoda oproti analogové komunikaci
• Co je kódování
• Druhy kódování
• Kompilace v kódování
• Věta o vzorkování

Abychom věděli o kódování a dalších funkcích, musíme si nejprve připomenout co digitální komunikace je a některé jeho výhody.

Co je digitální komunikace?

Definice a výhody digitální komunikace:

"Jedná se o typ komunikačního systému, ve kterém by signály, které se používají k přenosu dat nebo informací, měly být diskrétní v čase a amplitudě. Nazývají se také digitální signály"

Mezi důležité výhody patří:

• Digitální komunikace poskytuje zvýšenou odolnost proti rušení a vnějšímu rušení.
• Nabízí lepší flexibilitu a kompatibilitu.
• Digitální komunikace poskytuje vyšší spolehlivost díky kódování kanálů.
• Digitální komunikační systém je poměrně jednodušší a levnější než analogový komunikační systém.
• Počítače lze přímo použít pro digitální zpracování signálu.
• Díky šifrování dat je komunikace bezpečnější.
• Pro digitální komunikaci jsou k dispozici širokopásmové kanály.

Co je kódování?

Úvod do kódování v digitální komunikaci:

"Kódování je speciální typ procesu, při kterém se používají různé vzorce nebo napětí nebo úrovně proudu k reprezentaci 1 s a 0 s digitálních signálů na konkrétním přenosovém spoji nebo kanálu."

Jaké jsou různé typy kódování?

Existují čtyři typy kódování; oni jsou-

• Jednopolární
• Polární
• Bipolární
• Manchester

Co je to Companding?

Proč je v kódování potřeba kompilace?

Kvantování je dvou typů

• Jednotná kvantizace,
• Nerovnoměrná kvantizace.

Nerovnoměrná kvantizace je dosažena pomocí kompilace. Jedná se o proces, při kterém se komprimuje vstupní signál ve vysílači, zatímco rozšiřování signálu se provádí v přijímači. Kombinace komprese a expanze je kompaktní.

Proces kompandování:

V lineární nebo jednotné kvantizaci by signály s malou amplitudou měly špatnou SNR než signály s velkou amplitudou. Toto je nevýhoda lineární kvantizace. K odstranění tohoto problému se používá nejednotná kvantizace, při které se velikost kroku liší s amplitudou i / p. Varianty velikosti kroku se dosáhne zkreslením vstupního signálu před procesem kvantování. Tento proces zkreslení vstupního signálu před kvantováním je známý jako komprese, ve kterém je signál zesílen při nízké úrovni signálu a zeslaben při vysoké úrovni signálu.

Po komprimaci se použije jednotná kvantizace. Tady je signál skládání, což znamená snížit celkové zkreslení přenosu.

Charakteristiky vstupního výstupu kompaktoru:

Co je Aliasing?

Definujte efekt aliasu:

• Aliasing je důležitý termín v kódování a samotné digitální komunikaci.
• Pokud je signál vzorkován rychlostí nižší než Nyquistova frekvence, boční pásmo se překrývá a vytváří interferenční efekt. Tomu se říká Efekt aliasu.
• Pokud dojde k aliasingu, není možné obnovit původní analogový signál.

Vyhlazovací filtr:

Chcete-li odstranit problém aliasingu ze signálů, speciální typ filtru se používá, což je známé jako Anti-Aliasing Filter.

Anti-aliasingový filtr je obvykle na vstupu generátoru PAM, aby se zabránilo efektu aliasingu. PAM signál je generován vzorkováním vstupního analogového signálu v obvodu vzorkovače.

Vzorkování je v souladu s teorémem vzorkování, tj. Vzorkovací frekvence fs je udržována na hodnotě rovné nebo vyšší než dvojnásobek maximální frekvence W přítomné ve vstupním analogovém signálu. Pokud však fs <2W, dojde k aliasingu a obnovení původního analogového signálu nebude možné. Protože fs je obvykle udržováno beze změny, je vstupní analogový signál předán přes dolní propust před vzorkováním, aby byl omezen analogový signál v souladu se vzorkovací teorémem.

Co je vzorkování?

Věta o vzorkování státu:

Matematický základ procesu vzorkování položila Nyquistova věta o vzorkování. Poskytuje také představu o úplném obnovení původního signálu z jeho vzorků. Výrok o vzorkovací větě je tedy uveden ve dvou částech níže “;

• Signál omezující pásmo konečné energie, který nemá frekv. vztek W Hz je obvykle určen dohodou hodnoty signálů v té době rozdělených o ½ W sec.
• Signál mezní hodnoty pásma konečné energie, který nemá frekv. komponenty mimo W Hz mohou být zcela reformovány z informací o jeho vzorových datech hodnocených při 2W vzorku / s.

Vzorkovací frekvence 2 W / s je označována jako „Nyquistova frekvence“. ve vysvětlení Věty vzorkování.

Reciproční 1 / 2W má název „Nyquistův interval“.

Jak funguje věta o vzorkování v kódování?

In vzorkování věta, signály přijaté zprávy (základního pásma) jsou vzorkovány s typickou kombinací pulzů obdélníkového nebo čtvercového tvaru. Pro přesnou rekonstrukci signálu zprávy na přijímacím konci musí být vzorkovací frekvence více než dvojnásobná oproti maximální frekvenci. komponenta specifikovaná 'W'. V praktickém případě je na vzorkovacím zařízení použit antialiasingový filtr (lpf) k vyřazení kmitočtového pásma, které je větší než W. Proto různé využití vzorkování umožňuje minimalizaci nepřetržitě měnitelného signálu zprávy (některých určité období) do určité míry diskrétního množství za sekundu.

Vysvětlete proces kódování:

Při sloučení vzorkovací věty a kvantizačních postupů se pořadí signálu spojité zprávy (základního pásma) převádí omezené na diskrétní hodnoty, ale ne v postupu vhodném pro přenos přes rádiový telekomunikační kanál na velkou vzdálenost. Využít výhody vzorkování a kvantování k vytvoření komunikovaného signálu silnějšího pro hluk, rušení a další hrozné podmínky kanálu. Hlavním požadavkem je proces kódování k interpretaci diskrétní sady hodnot vzorků do správné formy signálu. Tento odlišný postup v kódu se nazývá prvek kódu nebo symbol. Specifické předběžné uspořádání symbolů použitých v kódování pro označení jedné hodnoty rozlišovací sady je označeno jako „kódové slovo“ nebo „znak“.

V binárním šifrování má symbol dvě charakteristické hodnoty, například ave pulz nebo kladný pulz. Binární kódy jsou samozřejmě označeny pouze jako kombinace 0 a 1.

Ve skutečnosti je binární kód upřednostňován před jinými kódy, jako je ternární treska, z následujících důvodů.

• Významnější výhody oproti účinkům šumu v přenosovém kanálu lze získat pomocí binárního kódu kvůli jeho udržitelnosti s vyššími zvuky.
• Dalším důvodem je, že binární kód je poměrně zjednodušený pro produkci a opětovnou regeneraci.

Co je A-law a μ-law při sestavování?

Používají se dva typy kompresních zákonů. Jedná se konkrétně o? porovnávání práva a A-zákona.

? komponování zákonů se používá v různých zemích A kompilace zákonů doporučená CCITT se používá v asijských a evropských zemích.

? právo je definováno výrazem-

Charakteristika komprese A-zákona je zakončena lineárním segmentem pro vstup na nízké úrovni a logickým segmentem pro vstup na vyšší úrovni. Zvláštní případ A = 1 odpovídá jednotné kvantizaci. Aplikovaná hodnota pro A je 87.561 XNUMX.

A-law companding is inferior to? zákon z hlediska kvality malého signálu, tj. ideálního šumu kanálu.

Pro více souvisejících témat a MCQ klikněte zde

Soumali Bhattacharya

Ahoj, jsem Soumali Bhattacharya. Vystudoval jsem elektroniku.
V současné době investuji do oblasti elektroniky a komunikace.
Mé články jsou zaměřeny na hlavní oblasti základní elektroniky ve velmi jednoduchém, ale informativním přístupu.
Jsem živý student a snažím se udržovat si aktuální informace o všech nejnovějších technologiích v oblasti elektronických domén.

Spojme se přes LinkedIn –