Составители:
59
На рис.6.8 приведена упрощенная схема дельта модуляции (кодер и декодер). В этой
схеме производится одноразрядное кодирование, поэтому функцию дискретизатора, кван-
тователя и двоичного кодера выполняет двухуровневый компаратор. В сумматоре фор-
мируется разностный аналоговый сигнал. Выходной сигнал кодера представляет собой
двухуровневую импульсную последовательность, тактируемую частотой дискретизации.
Демодуляция такой кодовой последовательности осуществляется с помощью интегратора
и простейшего ФНЧ, подавляющего частоту дискретизации.
Фактически при использовании DPCM и DM кодируется производная ЗС, максималь-
ное значение которой линейно связано с шагом квантования
Q
и частотой дискретизации
s
f
s
dV
Qf
dt
.
Это значит, что необходимая точность преобразования в равной мере достигается
уменьшением шага квантования, или увеличением частоты дискретизации. При исполь-
зовании DPCM и DM частота дискретизации всегда выбирается значительно выше зна-
чения, определяемого теоремой В. П. Котельникова, что существенно упрощает проблемы
антиэлайзинговой фильтрации и реконструкции ЗС. При малом числе разрядов с повыше-
нием крутизны нарастания ЗС возникает перегрузка, подобно тому, как происходит кли-
пирование в линейной ИКМ, что сопровождается очень сильными искажениями.
При использовании DM динамический диапазон определяется равенством
1,5
0,5
0,2
20log( )
s
f
DR
FW
,
где
W
полоса частот. Для обеспечения SNR = 96 дБ в диапазоне до 20 кГц при использо-
вании DM требуется частота дискретизации 200 МГц. В телефонном канале в диапазоне
до 4 кГц при DM обеспечивается SNR = 66 дБ. Совершенствование дельта модуляции
привело к созданию очень эффективной одноразрядной сигма-дельта модуляции.
6.3. Адаптивная дифференциальная ИКМ (ADPCM)
Применение DPCM позволяет значительно снизить скорость потока, однако ошибка
при восстановлении сигнала зависит от величины шага квантования передаваемого кода.
Уменьшение шага квантования (увеличение разрядности кодового слова) уменьшает
ошибку и соответственно качество восстановленного сигнала, но увеличивает скорость
потока. Увеличение шага квантования уменьшает скорость потока, но увеличивает ошиб-
ку восстановления. В рамках классической DPCM с фиксированным шагом квантования
это противоречие неразрешимо.
Одно из решений состоит во введении адаптации шага квантования в процесс кодиро-
вания-декодирования. Такой алгоритм назван ADPCM (адаптивная дифференциальная
Рис.6.9. Структурная схема кодера DPCM с адаптацией шага квантования и предсказателя
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- …
- следующая ›
- последняя »
