Изучение кодека импульсно-кодовой модуляции
Министерство
образования и науки
Федеральное
агентство по образованию
Поволжский
государственный технический университет
ЛАБОРАТОРНАЯ
РАБОТА 2
Изучение
ИКМ кодека
Выполнили студент:
Гр. Итс-31
Конкин Никита
Пивоваров Иван
Чепаков Константин
Проверил:
Мальцев А.В.
Йошкар-Ола
Цель лабораторной работы
. Изучение принципов преобразования сигналов в
системе связи с импульсно - кодовой модуляцией (ИКМ).
.Изучение процессов аналого-цифрового
преобразования сигнала.
.Изучение процессов цифро-аналогового
преобразования сигнала.
Выполнение работы
. Изучение преобразования сигналов в системе
связи с ИКМ.
.1 С помощью гибкой перемычки подаем контрольный
сигнал на вход передающего фильтра (КТ1).
.2 К контрольной точке КТ1’ подключаем вход
первого канала осциллографа, засинхронизируем сигнал и установим развертку
таким образом, чтобы на экране наблюдался один период контрольного сигнала.
.3 Установим амплитуду контрольного сигнала на
входе передающего фильтра Uвх. = 50мВ.
.4 Переключим первый канал осциллографа к выходу
передающего фильтра (КТ3). Замерим амплитуду контрольного сигнала на выходе
передающего фильтра (Uвых.) при всех трех положениях переключателя П1.
Полученные результаты записываем в таблицу 1. После измерений переключатель П1
оставляем в среднем положении.
Таблица 1
Амплитуда сигнала на входе
передающего фильтра
|
Положение переключателя П1
|
Амплитуда сигнала на выходе
передающего фильтра Uвых. (мВ)
|
Uвх.= 50 мВ
|
Левое
|
100
|
|
Среднее
|
150
|
|
Правое
|
200
|
.5 Переключатель П2 ставим в верхнее положение.
При этом положении переключателя контрольный сигнал с выхода передающего
фильтра подключаем на вход кодера.
.6 Переключатель П4 поставить в верхнее
положение. При этом цифровой выход кодера подключается к входу декодера.
Рисунок 1
.7 Подключаем второй канал осциллографа к выходу
декодера (КТ7). Переключатель П3 ставим в верхнее положение. Распологаем
изображение сигнала первого канала в верхней части экрана осциллографа, а изображение
второго канала - в нижней части экрана. Развертку осциллографа выбираем такой,
чтобы на экране укладывался один период контрольного сигнала(см.рис.1).
.8 Переключаем вход второго канала осциллографа
к контрольной точке КТ13. Устанавливаем 2В/дел(см.рис.2-4).
Рисунок 2 (режим ИКМ 8)
Рисунок 3 (режим ИКМ 16)
Рисунок 4 (режим ИКМ 32)
Измеряем длительность импульса, период,
определяем скважность при разных режимах ИКМ (8, 16, 32)(см табл. 2).
Таблица 2
|
ИКМ 8
|
ИКМ 16
|
ИКМ 32
|
Длительность импульса (мс)
|
|
|
|
Период (мс)
|
|
|
|
Скважность
|
|
|
|
Рисунок 5
.9 Переключаем вход второго канала осциллографа
к выходу приемного фильтра (КТ2)(см.рис.5).
.Снятие характеристики преобразования кодера
.1 Установливаем переключатель П2 в нижнее
положение. С помощью гибкой перемычки соединяем выход источника постоянного
напряжения с контрольной точкой КТ4’.
.2 Подключаем к контрольной точке КТ4 цифровой
вольтметр.
.3 Вращая ручки регулировки выходного напряжения
источника и контролируя выходной код с помощью контрольного регистра,
определяем начальную точку характеристики , установив на контрольном регистре
код 10000000 или 00000000. Измеряем напряжение на входе кодера (КТ4) и заносим
его в таблицу3.
.4 Изменяя постоянное напряжение на входе кодера
установить последовательно коды, соответствующие началам сегментов передаточной
характеристики кодера, фиксируя значения этих напряжений с помощью вольтметра.
Полученные результаты занести в таблицу 2.
Таблица 2
Выходной код кодера (прямой)
|
Напряжение на входе кодера
|
Шаг внутри сегмента (В)
|
11110000
|
1,44
|
0,046
|
11100000
|
0,021
|
11010000
|
0,36
|
0,011
|
11000000
|
0,19
|
0,006
|
10110000
|
0,1
|
0,003
|
10100000
|
0,05
|
0,001
|
10010000
|
0,03
|
0,001
|
(1/0)0000000
|
0,01
|
0,003
|
00010000
|
-0,04
|
0,001
|
00100000
|
-0,06
|
0,003
|
00110000
|
-0,1
|
0,006
|
01000000
|
-0,19
|
0,008
|
01010000
|
-0,32
|
0,024
|
01100000
|
-0,71
|
0,046
|
01110000
|
-1,45
|
-0,091
|
.5 Рассчитываем шаг внутри сегментов разделив
разность напряжений между точками начала сегментов на 16 (число шагов внутри
сегмента). Результаты расчетов заносим в таблицу 2.
Например: коду 10010000 соответствует входное
напряжение 0,03В, а коду 10100000 соответствует входное напряжение 0,05В,
следовательно, шаг внутри сегмента равен:
шаг=(0,05-0,03)/16=1,25мВ
.6 Строим передаточную характеристику по
результатам, полученным в результате измерений.
.Снятие характеристики преобразования декодера
.1 Устанавливаем переключатели П3 и П4 в нижнее
положение. Подключаем цифровой вольтметр к контрольной точке КТ9.
.2 С помощь кнопочных переключателей установки
входного кода устанавливаем последовательно коды начала сегментов, фиксируя
напряжения, соответствующие этим кодам на выходе декодера (КТ6). Замеренные
значения напряжений заносим в таблицу 3.
Таблица 3
Входной код декодера (прямой)
|
Напряжение на выходе декодера
|
Шаг внутри сегмента (В)
|
11110000
|
1,35
|
0,021
|
11100000
|
0,67
|
0,011
|
11010000
|
0,33
|
0,006
|
11000000
|
0,16
|
0,003
|
10110000
|
0,07
|
0,001
|
10100000
|
0,03
|
0,001
|
0,01
|
0,001
|
(1/0)0000000
|
-0,01
|
0,001
|
00010000
|
-0,03
|
0,003
|
00100000
|
-0,05
|
0,006
|
00110000
|
-0,09
|
0,011
|
01000000
|
-0,18
|
0,021
|
01010000
|
-0,35
|
0,042
|
01100000
|
-0,69
|
-0,085
|
01110000
|
-1,36
|
0,021
|
.3 Рассчитываем шаг внутри сегментов аналогично
п.2.5. Расчетные данные заносим в таблицу 3.
.4 Строим передаточную характеристику по результатам,
полученным в процессе измерений.
Вывод
преобразование сигнал импульсная
модуляция
В данной лабораторной работе были изучены
принципы преобразования сигналов в системе импульсно кодовой модуляции,
аналогово-цифровое и цифрово-аналоговое преобразования сигналов. В первой части
работы были получены осциллограммы процесса преобразования в различных режимах
ИКМ, что привело к изменению скважности сигнала в большую сторону. Во второй
части получены 2 графика, отражающие зависимость напряжения на входе декодера
от шага внутри сегмента, причем данные были получены за счет изменения
цифрового двоичного сигнала. Графики отражают идентичный тип преобразования
аналогово-цифрового и цифрово-аналогового сигналов и в обоих случаях
зависимость имеет нелинейный характер.