SER5 (Волоконно-оптическая линия связи), страница 2

На первом этапе определяется знак разности между амплитудами токов кодируемого сигнала ( отсчета ) Iс и суммой эталонных токов Iэт,

Iс - Iэт. Если в момент такта кодирования эта разность положительная, т.е. Iс > Iэт то на выходе компаратора формируется 0( пробел ), в противном случае т.е. при Ic < Iэт формируется 1( импульс ).

На втором этапе определяется и кодируется узел характеристики, определяющей начало сегмента, в котором находится амплитуда кодируемого отсчета ( 0-если в С1 и т.д. ). Для этого выбирается алгоритм работы, обеспечивающий определение узла характеристики за три такта кодирования. В первом такте кодирования амплитуда отсчета Iс сравнивается с Iэт4. Если Ic > Iэт4, это означает нахождения Iс в 5-8-м сегментах характеристики, и вместо тока Iэт4 включается Iэт6. Если при Ic < Iэт4

это означает, что Iс в 1…4-м сегментах, и вместо Iэт4 включается Iэт2. Далее в зависимости от результата сравнения на втором этапе кодирования если Ic > Iэт6, включается Iэт7, или если Iс < Iэт6 включается Iэт5. Результаты сравнения в третьем такте кодирования позволяют окончательно выбрать номер узла характеристики, определяющей начало сегмента. Результат представляется двоичной кодовой комбинацией, занимающей 2…4-й разряды кодовой группы. Кодовые комбинации номера сегмента в табл.( 1 ).

На третьем этапе определяется и кодируется номер уровня квантования внутри выбранного сегмента, в зоне которого находится амплитуда кодируемого отсчета. Третий этап осуществляется за четыре такта методом линейного кодирования. При кодировании в дополнение к основному эталону, определяющему начало сегмента, подключаются дополнительные эталоны с весами 8с, 4с, 2с, с. В результате сравнения определяется номер уровня квантования, в зоне которого находится амплитуда отсчета.

В результате выполнения указанных операций получается 8-разрядная кодовая комбинация двоичных символов, 1-й разряд указывает полярность кодируемого отсчета; 2…4-й номера сегмента узла характеристики компрессии; 5…8-й номер шага квантования внутри этого сегмента, в зоне которого заключена амплитуда кодируемого отсчета.

6..3 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОДЕРА СИСТЕМЫ ИКМ-120.

Кодер предназначен для нелинейного аналого-цифрового преобразования сигнала в восьмиразрядные кодовые комбинации.

В кодере осуществляется закон компандирования, соответствующей характеристике А=87,6 с тринадцатью сегментами.

Аналого-цифровое преобразование имеет следующие параметры:

- число разрядов - 8

- число уровней квантования - 256

- частота дискретизации - 8 Кгц.

Аналого-цифровое преобразование в кодере включает в себя инверсию четных разрядов.

Уровень перегрузки кодирующего устройства соответствует уровню синусоидального входного сигнала, превышающего номинальный уровень на 3,14 дБ.

В основу построения кодера положен метод поразрядного уравновешивания. Сигнал отсчета АИМ-2 многократно сравнивается с эталонными сигналами, которые включаются таким образом, что разность амплитуд этих сигналов в конце цикла кодирования не превышала одного шага квантования.

Структурная схема кодера представлена на рис.(9) и содержит следующие узлы:

- амплитудно-импульсный модулятор АИМ-2.

- компаратор.

- формирователь эталонных сигналов, включающий в себя два одинаковых преобразователя тока (ПТ) и преобразователь код-ток (ПТК).

- дешифратор.

- регистр управления.

- формирователь выходного сигнала кодера.

- устройство коррекции “нуля” кодера.

- схема ввода сигналов контроля и коррекции “нуля” кодера.

- логика реверса.

Описание работы структурной схемы кодера:

Входной сигнал поступает на вход модулятора АИМ-2, где осуществляется дискретизация во времени. На выходе АИМ-2 формируются последовательности импульсов с плоской вершиной и амплитудами, пропорциональными величине входных сигналов в момент дискретизации.

Сигнал АИМ-2 поступает на компоратор, где происходит сравнение его с эталонами, формируемыми ФЭС.

На выходе компаратора формируются сигналы результата сравнения “Обр. связь А” и “Обр. связь В”, которые через схему согласования поступают на регистр управления.

Регистр управления и дешифратор формируют сигналы управления формирователя эталонных сигналов (ФЭС).

Устройство коррекции “нуля” кодера обеспечивает симметрию квантующей характеристики кодера относительно “Нулевого” значения входного сигнала.

Основной особенностью данного кодера является то, что в формирователе эталонных сигналов используется 5 эталонных генераторов тока (с условным весом 2 ,2 ,2 ,2 ,2 ).

Работа кодера поясняется временными диаграммами рис.(10). В момент времени tо производится определение полярности входного сигнала. Компаратор формирует импульсы на одном из выходов “Обр. связь А” и “Обр. связь В” и в зависимости от знака d или d , формируемого из этих сигналов, логика реверса подключает выходы дешифратора к одному из преобразователей тока. Одновременно в момент времени tо начинается поиск сегмента характеристики компрессии, в пределах которого находится амплитуда данного отсчета сигнала. При этом в ПТК включается старший эталон, и ключ S4 в преобразователе тока. На выходе матрицы имеем эталонный ток Iэт=128 у.е. (т.к. ток от источника I=2048у.е. проходит через S4 и компрессируется в матрице в 8 раз). Затем в следующий момент времени по решению компаратора в дешифраторе вырабатывается сигнал, который выключает ключ S4 и вклчает ключ S2 или S6. Поиск сегмента длится в течение трех тактов кодирования. В результате в преобразователе тока остается включенным только один ключ. Алгоритм поиска сегмента показан на рис.(11).

А ИМ-2

с роб

Р 7

Р 8

Р 1

Р 2

Р3

Р 4

Р 5

Р 6

t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7

в

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7

рис. 10. Временные диаграммы работы кодера.

Но- пьедестал сегмента пьедестал

мер ( у.е. ) ( у.е. )

с ег. 2048

72 2¹⁰ 000

1024

6 2 ⁹ 001

512

5 2 010

256

4 2 011

128

3

64 2 100

2

32 2 101

1

16 2 110

0

0 t 111

t0 t1 t2 t3 код номе –

ра.

определение сегмента

полярности определение сегмента (обратный)

рис. 11. Алгоритм поиска сегмента.