Кодеры и декодеры, генераторное оборудование

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 А87,6/13.Принцип построения генераторного оборудования первичной ЦСП Структура управ­ляющих сигналов. Принцип формирования цикла и сверхцикла

 

Кодер с линейной шкалой квантования называется линейным, а с нелинейной шкалой квантования – нелинейным.

 

В цифровых системах передачи с ИКМ применяются кодеры и деко­деры с нелинейной шкалой. Однако они строятся на базе кодеров с линейной шкалой квантования.

По принципам действия линейные кодеры делятся на три основные груп­пы:

- счетного типа;

- взвешивающего типа;

- матричные.

	Вх АИМ сиг

ЛУ

Вых ИКМ сиг

ГЭТ

ПК

 

Рисунок 1. Структурная схема линейного кодера взвешивающего типа для однополярного сигнала

 

Рассмотрим кодирование однополярных положительных импульсов. Кодер со­держит компаратор К, генератор эталонных токов ГЭТ, логическое устройство Л У, преобразователь кода ПК.

 

 

Вх АИМ сигн.

Вых ИКМ сигн

Рисунок 2. Структурная схема линейного кодера взвешивающего типа для вдух-полярного сигнала.

 

Инвертор DD₁ и DD₂ для подключения ключа Кл К и Кл ^– или Кл⁺ т.е. ГЭТ1или ГЭТ2.

 

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 сегмент начинается с определенного эталона, назы­ваемого основным – 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048.

 

 

Рисунок 3. Характеристика компрессии типа А-87,6/13

 

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.

 

Сурет 4. Структурная схема нелинейного декодера

 

Пример: -252.

1 этап: (–) 1 разряд 0 так полярность отрицательный.

К ЛҚ

2 этап: 252 > 128 0 1

252 < 512 1 0

252 < 256 1 0

(128)

3 этап: 252 > 128+64 0 1

252 > 128+64+32 0 1

252 > 128+64+32+16 0 1

252 > 128+64+32+16+8 0 1

252 01001111

 

Декодер

 

Декодер преобразует ИКМ сигнала в АИМ сигнал, т, е. в отсчеты нужной полярности и амплитуды. Декодер содержит цифровой регистр ЦР, блок экспандирующей логики ЭЛ, блок выбора и коммутации эталонных токов БКЭ и два генератора эталонных токов положи­тельной ГЭТ₁ и отрицательной ГЭТ₂ полярностей.

Восьмиразрядная кодовая группа принятого ИКМ сигнала записывается в ЦР, формируясь на его выходах 1...8 в виде па­раллельного 8-разрядного двоичного кода. Первый разряд этой кодовой комбинации определяет полярность включаемого ГЭТ, а 2...8-й разряды — номер сегмента и уровня квантования на харак­теристике экспандирования. В соответствии с принятой кодовой комбинацией включаются соответствующие эталоны, суммарный ток которых определяет величину (амплитуду) декодированного отсчета АИМ сигнала.

Как отмечалось ранее, для уменьшения искажений при деко­дировании используется еще 12-й корректирующий эталон, равный значению 0,5 шага квантования сегмента.

Пример: 11001101

1 разряд 1 определяет полярность, следующий 3 разряд номер сегмента 100 1-128, 0-512, 0-256. Номер сегмента 128. 1101 1- 64, 1-32, 0-16, 1-8. Амплитудные значение сигнала Ic = 128+64+32+8 = 232.

 

Вых АИМ

ГЭТ1

ГЭТ2

ЭЛ

Вх ИКМ

БКЭ

ГО

Рисунок 5.. Структурная схема нели­нейного декодера

ГЕНЕРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Генератор­ное оборудование ЦСП вырабатывает определенный набор им­пульсных последовательностей, используемых для управления ра­ботой функциональных узлов аппаратуры, синхронизации соот­ветствующих узлов оконечных и промежуточных станций, а также определяющих порядок и скорость обработки сигналов в трактах передачи и приема.

Скорость передачи группового ИКМ сигнала определяется тактовой частотой системы: fт = mnfд, где m - разрядность кодовой группы; n - число каналов в системе, fд – частота дискретизации канала ТЧ. Для ИКМ-30 m = 8 разрядный код, n = 32, fд = 8 кГц. Fт = 8*32*8=2048кГц.

Рассмотрим построение ГО первичной ЦСП. Структура управ­ляющих сигналов, вырабатываемых ГО, определяется структурой цикла и сверхцикла передачи.

 

Рисунок 1. Структурная схема ГО первичной ЦСП

 

f_р = fт/m = 256 кГц.

fк = fр/N = 8 кГц.

fц==fк/s=8-10³/16=500 Гц.

С целью обеспечения синхронной и синфазной работы пере­дающей и приемной станции в ГО приемной станции вместо ЗГ используется выделитель тактовой частоты ВТЧ системы устройств

 

Рисунок. 2. Временные диаграммы формирования импульсных последовательнос­тей на выходах ГО

Для подстройки генераторного оборудования по циклам и сверхциклам используются сигналы «Установка по циклу», «Уста­новка по сверхциклу».

Контрольные вопросы:

1. Как строится линейный кодер счетного типа?

2. Как строятся линейные кодеры и декодеры взвешивающего типа для оцнополярных и двухполярных сигналов?

3. Поясните принцип построения сегментной характеристики комландирова-ния типа А-87.6/13.

4. Поясните этапы кодирования нелинейного кодера.

5. Как строятся нелинейные кодеры и декодеры?

6. Для чего используется еще 12-й корректирующий эталон

7. -825 код.

8. 01110001 декод.

9. Как строится генераторное оборудование и какие импульсы формируют­
ся на его выходах?

10. Как строятся отдельные узлы генераторного оборудования?

11. Для чего необходима тактовая синхронизация передающей и приемной
станций?

12. Назовите требования, предъявляемые к тактовой синхронизации.

Как могут строиться схемы устройств тактовой синхронизации?

13. В чем заключается цикловая синхронизация передающей и приемной
станций?

14. Как определяется fр?

15. Как определяется fк?

16. Как определяется fц?

 

Тестовые вопросы: