КОМПАНДИРОВАНИЕМ - (ДМИК)
ДЕЛЬТА - МОДУЛЯЦИЯ С ИНЕРЦИОННЫМ
При ДМИК изменение шага квантования происходит медленно, за время, соизмеримое со временем изменения огибающей кодируемого сигнала. Иногда ДМИК называют ДМ со слоговым компандированием, т. к. скорость изменения шага квантования соответствует скорости изменения слогов речи. Структурная схема ДМИК приведена на рис.9. Так же как и в случае ДММК, схема ДМИК содержит в цепи обратной связи АИМ (ШИМ) модулятор, изменяющий амплитуду или длительность импульсов, формирующих сигнал на выходе интегратора.
Отличие этой схемы от предыдущей состоит в том, что управление амплитудой импульсов осуществляется не мгновенно, а сравнительно медленно, в соответствии с изменением огибающей кодируемого сигнала. Сигнал управления может выделяться из выходного сигнала или его копии. Структурная схема, приведенная на рис.9, соответствует первому способу. В этом случае цепь управления содержит интегратор (Интегр), детектор (Дет), выделяющий низкочастотную огибающую сигнала, и ФНЧ.
Инерционность адаптации кодека ДМИК близка к периоду основного тона речевого сигнала и равна примерно 10 мс, в то время как средний интервал следования слогов превышает 100 мс.
При ДМИК шаг квантования зависит от уровня входного сигнала, возрастая с его увеличением. Если при этом в некотором диапазоне изменения сигнала обеспечивается прямая пропорциональность между его напряжением и шагом квантования, отношение сигнал/шум квантования на выходе ФНЧ в данном диапазоне будет оставаться постоянным. Тем самым устраняется зависимость отношения сигнал/шум от уровня входного сигнала, свойственная ДМ с постоянным шагом. Эксперименты показали, что при использовании ДМИК и тактовой частоты 48 кГц отношение сигнал-шум квантования превышает 25 дБ при изменении уровня входного сигнала на 40 дБ. Следовательно, ДМИК обеспечивает такое же качество передачи, как и ИКМ при восьмиразрядном кодировании, но при меньшей скорости передачи.
В заключение следует отметить, что влияние ошибок в линейном тракте при передаче ДМ сигнала вызывает максимальную ошибку, равную двум шагам квантования, а при ИКМ ошибка зависит от того, в каком разряде кодовой комбинации произошел сбой под воздействием помехи. Следовательно, требования к линейному тракту по достоверности передачи при ДМ существенно ниже, чем при ИКМ. При ИКМ требуется два вида синхронизации: тактовая и цикловая (по кодовым группам). При ДМ отсутствуют кодовые группы и для работы требуются только синхронизация по тактам.
При выборе системы компандирования следует учитывать, что система ДММК имеет высокую скорость отслеживания (что важно, например, при передаче телевизионных сигналов), она легко реализуется, но обладает пониженной помехоустойчивостью при сбоях символов в цифровом ДМ сигнале. Система ДМИК более защищена от помех в цифровом канале, но более сложна в реализации.
| + ВУ _ |
| Интегр |
| Кодер |
| АИМ |
| Интегр |
| Интегр |
| ФНЧ |
| Интегр |
| АИМ |
| Рис. 9. Структурная схема кодека ДМИК |
| Дет |
| ФНЧ |
| Дет |
| ФНЧ |
В настоящее время реализовано множество вариантов систем передачи с компандированной ДМ, которые обеспечивают требуемую защищенность от шумов квантования для речевых сигналов при тактовых частотах 32 и 16 кГц (в системах ИКМ для этого требуется тактовая частота, равная 64 кГц). Системы с компандированной ДМ используются только для отдельного, а не группового сигнала. Поэтому для передачи N сигналов в цифровой форме требуется N однотипных кодеков ДМ и схемы объединения-разделения цифровых сигналов. Последние выполняются довольно просто на основе элементарных логических схем.
В последнее время стали выпускаться специализированные устройства - канальные транскодеры ИКМ/АДИКМ или ИКМ/АДМ, которые преобразуют сигнал основного цифрового канала в цифровой речевой сигнал АДИКМ или АДМ со скоростью 32 или 16 кбит/с. Все преобразования реализуются в цифровой форме.
| Разработал: доцент И.Герасимов |