Порядок выполнения упражнения.
1. В книге Упр_ч_5а_Кодеки. открыть лист 4 АХ А-кодер (5а.4. А-кодер. Амплитудная характеристика кодера.). На листе расположена таблица кодека, содержащая модель А-кодера и линейного декодера (см. рисунки 4 и 5), и расчётная таблица, верхняя часть которой показана на рисунке 10.
В таблице кодека А-кодер в ячейку Смещение нуля ввести 0, а в ячейку Напр. ограничения число 2048. В таблице кодека Линейный декодер в ячейке Н25 установить значение 0,5 (0,5 – есть коррекция).
Заполнить, начиная с нуля и с интервалом 8 графу Вх. сигн. (столбец В) расчётной таблицы. Убедиться, что последним числом в столбце (ячейка В288) будет 2040. Запустить макрос «Кодер_АХ» и дождавшись окончания его работы настроить по необходимости графики диаграммы АХ А-кодера. Диаграмму скопировать в отчёт. Повторить опыт для начального участка амплитудной характеристики, участка на стыке сегментов (выше первого) и в области ограничения сигнала. Производить каждый раз настройку графиков и копировать их в отчёт. Устанавливая исходные данные, выбирать интервалы между соседними значениями примерно во столько раз меньше 8, во сколько раз меньше исследуемый участок полной характеристики. Так, например, исследуя участок ограничения выходного сигнала приблизительно от 1800 до 2300, интервалы между соседними значениями следует выбрать равными 2, то есть в четыре раза меньше (2300 – 1800 =500, 2048/500 ≈ 4).
2. В книге Упр_ч_5а_Кодеки открыть лист 5 АХ А-декодер (5а.5. А-декодер. Амплитудная характеристика декодера.). В таблице кодека Линейный кодер в ячейку Смещение нуля ввести 0, а в ячейку Напр. ограничения число 2048. В таблице кодека А-декодер в ячейку Н23 ввести формулу (не забыть поставить перед выражением знак равенства!)= Н22/2 (Н22/2 – есть коррекция).
|
|
|
Заполнить графу Вх. сигн. (столбец В) расчётной таблицы начиная с нуля и интервалом 8. Убедиться, что последним числом в столбце (ячейка В288) будет 2040. Запустить макрос «Кодер_АХ» и дождавшись окончания его работы настроить по необходимости графики диаграммы АХ А-декодера. Импортировать из листа 4 АХ А-кодер в эту же диаграмму график АХ А-кодера. Скопировать диаграмму в отчёт. На диаграмме показать, что АХ А-кодера и А-декодера взаимно обратны, то есть, как показано на рисунке 11, если у'' = х', то должно выполняться равенство у' = х''.
3. В книге Упр_ч_5а_Кодеки открыть лист 6 А-КД АХ (5а.6. А-кодек.). В таблице кодека Кодер в ячейку Смещение нуля ввести 0, а в ячейку Напр. ограничения число 2048. В таблице кодека Декодер в ячейку Н23 ввести формулу = Н22/2 (Н22/2 – есть коррекция). Заполнить столбец Функция расчётной таблицы, верхняя часть которой аналогична показанной на рисунке 8, исходными данными. Все остальные действия повторяют действия, описанные в пунктах 1 и 2 порядка выполнения упражнения 5.1 этого пособия (стр. 17). При заполнении расчётной таблицы следует помнить, что величина шага квантования возрастает с увеличением номера сегмента (см. таблицу 1 на стр. 9).
|
|
|
4. В книге Упр_ч_5а_Кодеки открыть лист 7 А-КД гарм (5а.7. А-кодек. Cпектр помехи квантования. Сигнал синусоидальный.). В таблице кодека Кодер в ячейку Смещение нуля ввести 0, а в ячейку Напр. ограничения число 2048 или другое – по указанию преподавателя. В таблице кодека Декодер в ячейке Н26 установить формулу =Н22/2 (Н22/2 - есть коррекция). Все остальные действия повторяют действия, описанные в пунктах 4 и 5 порядка выполнения упражнения 5.1 этого пособия (стр. 18, 19).
5. Возможно исследование ошибок квантования А-кодека для сигнала со случайным распределением мгновенных значений. Для этого следует создать копию листа 7 А-КД гарм и заполнить столбец С (Функция) случайными числами. Следует помнить, что при этом формулы, содержащиеся в этом столбце, будут стёрты. Поэтому при использовании опции Переместить/скопировать… не забывать устанавливать галочку в окошке Создавать копию.
В таблице кодека Кодер в ячейку Смещение нуля ввести 0, а в ячейку Напр. ограничения число 2048 или другое – по указанию преподавателя. В таблице кодека Декодер в ячейке Н26 установить формулу =Н22/2 (Н22/2 - есть коррекция). Все остальные действия повторяют действия, описанные в пункте 6 порядка выполнения упражнения 5.1 этого пособия (стр. 19, 20).
|
|
|
6. В книге Упр_ч_5а_Кодеки открыть лист 8 А-КД НЗК (5а.8. А-кодек. Шумы незанятого канала). В таблице кодека Кодер в ячейку Смещение нуля ввести 0, а в ячейку Напр. ограничения число 2048 или другое – по указанию преподавателя. В таблице кодека Декодер в ячейке Н26 установить формулу =Н22/2 (Н22/2 - есть коррекция).Заполнить столбец С (Функция) расчётной таблицы случайными величинами. Выбор закона распределения этих величин некритичен, но вероятность появления отрицательных и положительных значений должна быть одинаковой, например, можно использовать нормальный закон с нулевым средним или равномерный – с равным по модулю положительным и отрицательным пределом.
После заполнения столбца Функция происходит автоматический расчёт мгновенных значений входного сигнала так, что его амплитуда не превышает 0,1 шага квантования, то есть соответствует собственной помехе на входе кодера. Функция входного сигнала отображается на диаграмме, помещённой на данном листе.
|
|
|
Затем производится запуск макроса Кодек_5, который последовательно переносит мгновенные значения сигнала на вход кодека (ячейка В6), а рассчитанное значение выходного сигнала с выхода декодера (ячейка D26) в соответствующую графу столбца Е (Вых. сигн.). После окончания работы макроса следует при необходимости произвести коррекцию диаграммы с графиками входного и выходного сигналов. Убедиться, что выходной сигнал отобразился в виде случайной последовательности положительных и отрицательных импульсов с амплитудой ±½.
В ячейке Е30 рассчитывается алгебраическая сумма мгновенных значений выходного сигнала. Она должна отличаться от нуля не более чем на несколько единиц, в противном случае опыт следует повторить.
Осуществить быстрое преобразование Фурье (БПФ) выходного сигнала. Входным интервалом для БПФ служат значения Вых. сигн. (столбец Е) расчётной таблицы, а выходным интервалом – значенияБПФ (столбец F). Значения амплитуд гармонических составляющих спектра ошибок отображаются автоматически в столбце АС, а в столбце f, кГц указываются частоты этих составляющих в кГц.
Настроить диаграмму Амплитудный спектр ошибок и добавить в неё линию линейного тренда. Настроенные диаграммы скопировать в отчёт.
Для справки в верхней части листа (ячейки К1 и К2) рассчитан теоретический уровень шума незанятого канала по формуле (10) и величина псофометрической поправки для него, учитывающая псофометрический коэффициент и эффективную полосу частот канала ТЧ.
7. Исследовать характеристики защищённости от помех квантования (ХПЗК) в зависимости от уровня и вида сигнала в А-кодеке.
Открыть лист 2 А гарм (5б.2. Защищённость от помех квантования. А-кодек. Сигнал синусоидальный). Ввести значение частоты и начальной фазы исходного сигнала. Убедиться, что левые столбцы расчётных таблиц заполнены и запустить макрос ПЗК_макрос. Для ускорения работы макроса следует скрыть строки листа с 10 по 265.
После завершения работы макроса произвести при необходимости коррекцию графика диаграммы и импортировать в неё из листа ПЗК ОИ (5б.1 служебн. Теоретическая защищённость от шумов квантования Сигнал с одноинтервальным распределением.) теоретическую ХПЗК для А-кодека. Данные теоретической ХПЗК для А-кодека находятся в ячейках D11:D72. Импортировать также шаблон для определения допустимой защищённости от помех квантования для гармонического сигнала из листа Норм. ПЗК (5б.2 сл. Шаблоны для нормирования ПЗК) Данные для построения шаблона находятся в ячейках В4:В64 столбца Гарм. шабл..
Настроить и зафиксировать полученные графики ХПЗК в отчёте. Пояснить отличие характеристики для синусоидального сигнала от теоретической.
8. Провести исследования ХПЗК для синусоидального сигнала при отключённой коррекции в декодере. Для этого открыть лист 3 А случ (5б.3. Защищённость от помех квантования. А-кодек. Сигнал со случайным распределением.), отключить в декодере кодека коррекцию (установить в ячейке Н6 нуль) и повторить все действия пункта 7. Сравнить ХПЗК для кодеков с коррекцией и без. Пояснения по результатам сравнения поместить в отчёт.
9. По указанию преподавателя дублировать лист 2 А гарм и исследовать аналогичным образом ХПЗК для других сигналов, например, для синусоидального сигнала, но с другой частотой и начальной фазой, для сигналов с тем или иным случайным распределением мгновенных значений[9] и так далее.
10. По результатам проделанной работы составить отчёт, в который включить распечатки диаграмм и выводы по результатам исследования. Выводы должны содержать заключение о степени соответствия теоретических и экспериментальных данных и о возможных областях применения линейных кодеков.
Упражнение 5.3 Изучение кодека типа μ235/15
Изучение кодека типа μ235/15 носит ознакомительный характер, поскольку кодеки данного типа находят применение только в системах североамериканской и японской плезиохронной иерархии. В упражнении используется модель Мю-кодека, интерфейс которой полностью совпадает с интерфейсом кодека типа А. Алгоритмы работы А- и Мю-кодеков различаются численно; на листе 9 Мю-кодер (5а.9. Мю-кодер. Амплитудная характеристика кодера.) книги Упр_ч_5а_Кодеки приведены относительные значения начала и конца сегментов, а также величины шага каждого сегмента амплитудной характеристики (АХ) Мю-кодера.
Задача упражнения.
Задача упражнения может быть расширена до задачи упражнения по изучению кодека А87,6/13 путём создания копий существующих листов и обращения к порядку выполнения упражнения 5.2 данного пособия. Ознакомительная же задача упражнения включает в себя:
1. Наблюдение амплитудной характеристики (АХ) кодера.
2. Наблюдение и определение значений абсолютных и относительных ошибок квантования на различных участках АХ кодека с коррекцией в декодере.
3. Изучение характеристики защищённости от помех квантования кодека типа μ235/15 для случайного сигнала и сравнение её с аналогичной характеристикой кодека типа А87,6/13.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!