Способ построения схем ДИКМ минимизирующих ошибку предсказания

 

 

Расчет второго варианта построения:

1. Разносторонний сигнал формируется в аналоговой форме.

2. Формируется после АЦП.

В остальном алгоритм следования входного сигнала одновременно подается на схему вычитания и ЛЗ (ЛЗ – это и есть предсказание, которое задерживает сигнал на один и более периодов дискретности).

Разность между входным и задерживающим сигналом определяет величину приращения , которое отдельно дискретизируется и зажим в кодере квантируется и кодируется. На приемной стороне: цифровая полярность с учетом знака декодируется, восстанавливаесть полярность квантовых приращений в отсчетные моменты времени и записи путем последнего суммирования (или ∫ - ния) преобразуются в последовательность квантовых отсчетов сигнала.

После ФНЧ происходит восстановление исходного сигнала.

 

Кодер с ОС имеет дополнительные преимущества:

1. Обеспечивает более высокое качество восстановленного сигнала.

2. В кодере отслеживается ситуация случайных сбоев, которые исправляются на последующих шагах.

3. Не происходит накопления ошибок квантования

4. Если используютнелинейные кодеры и декодеры, то требования к взаимноувязанным их характеристикам упрощается.

При использовании 3-х ступенчатой схеме преобразования получается следующая структура

 

 

Увеличения типа шагов предсказания приводит к осложнению схем предсказания, в которым предсказываемые значения определяются путем решения системы определенных уравнений.

При использовании кодера с нелинейной шкалой целесообразно использовать АЦП с ЦАП.

 

Схема сравнения контролирует процесс взвешивания квантовой разновидности.

НЦП – нелинейный цифровой преобразователь.

Дифференцирующие методы ИКМ оправданы в случае, если между квантовыми отсчетами сигнала наблюдаются высокая степень корреляции. Эти методы эффективно используются именно в индивидуальных трактах, а не в групповых обеспечивая высокое отношение шум квантирования. Кроме того, этот выигрыш может «обменять» на число уровней квантирования L и уменьшения тактов f группового сигнала.

При передаче сигнала цифрового телевидения (сигнал яркости), требуется f-дискр. 13,5 МГц, а коэффициент корреляции между отсчетами составляет 0,99.

При использовании простой импульсной модуляции требуется не менее 9 разрывов кодовой группы. Использование дифференциальной ИКМ позволяет дать выигрыш в защищенности порядка 20дБ, как следствие сократить число разрядов групп до 4-6. А тактовую f цифрового сигнала понизить в 2 раза.

 

Дельта-модуляция (ДМ)

Использование на ряду ИКМ, но в итоговой кодовой группе (на выходе кодера) отображается только знак данного отсчета по отношению к предыдущему. Предыдущее значение знака формируется путем суммирования приращений с учетом их знака.

О величине приращения определяется заранее, а информация о знаке приращения передается с помощью 2-х уровневого одноразрядного кода ± 1.

Так как величина приращения заранее в системе известна, то на приемной стороне Ơ полученной последствиями знаковых импульсов восстанавливается исходный сигнал. В процессе кодирования исходного сигнала a(t) заменяется кусочно-постоянной аппроксимации функции в(t) на каждом шаге дискретности по времени приращения аппроксимированной функции b(t) – допускание по абсолютной величине, равно одному шагу квантования.

Правило формирования будут следующие:

 

Таким образом канальные сигналы v(t) представляют собой последовательность импульсов , полярность которых определяются знаком приращения каждого отчета, а аппроксимация сигнала b(t) полученная ∫ - м канального сигнала.

Определения декодирования в системе ДМ сводиться к интегрированию канального цифрового сигнала.

Перегрузка проявляется в виде отказа в обслуживании любого из N абонентов, которые возникают, если число активных абонентов превышает

Вероятность перегрузки :

N
Kэ 2,15 1,55 2,75 1,85 2,9 1,95

 

для

для

Для

Для обеспечения нормального коэффициента эффективности можно 90 стандартных цифровых каналов передать с помощью 34 канальной системы за счет учета пауз. Аппаратура статистического мультиплексирования называется статистические транскодеки.

Рассмотрим процедуру статистического мультиплексирования на примере объединения потоков

 
 


, где

 

- сжатый поток с той же скоростью.

(256 бит)

 
 


0 16 30

(512 байт) 4096 бит

Для защиты служебной информации от пакетных помех при процедуре статистического мультиплексирования, служебную информацию размещают в сжатом цикле пачками по 2 байта. Процедура статистического сжатия осуществляется над полезной нагрузкой. Анализируется следующий алгоритм:

1. Преобразование последнего потока и в параллельный поток в виде набора блоков по 16 слов (по числу циклов).

2. В каждом блоке появляются старшие значащие разряды и искомое число нулевых разрядов, общих для всех слов в каждом блоке.

3. В каждом слове отбрасывается число разрядов, и получают укороченное слово. В результате формируется новый блок данных для каждого канала, который состоит из 16 укороченных по длине слов. Сжатый фрагмент – суффикс блока и блок одного 7 разрядного слова – префикс блока, в котором содержится информация о величине .

4. Преобразование 30 параллельных потоков укороченных слов (данных) в последующий поток на интервале

5. На приемной стороне происходит обратное преобразование:

· Анализируется префикс, и значащий порядок чередования каналов выделяется пакет данных в виде 16 укороченных слов.

· Восстанавливают исключение в процессе передачи разряды, после этого 8 разрядное слова отдельных каналов и служебные каналы восстанавливаются (объединяются) по типовой структуре цикла .

 

префикс
1

       
   
Стат. MPX
 
 


.

.

.


16

1 2 . . . . 30

 

Служб. префикс Сл2 Инф-ция Сл3………….

 

 

Если в процессе передачи возникла перегрузка (или сумма длин всех сжатых пакетов превышает допустимую длину), то при передаче исключительно младшие разряды в укороченных словах некоторых каналов. В результате кратковременного возвращают шумы квантования во всех каналах. С этим приходится мириться.

Основные принципы технологии АТМ.

 

 

Разработчика телекоммуникационного оборудования интересует возможность создания универсальных цифровых сетей функционального обслуживания. Большинство транспортных сетей опирается на потоки создающие службами передачи речи, видео, интерактивных ассиметрических приложений, доступами к базе данных, передачи транзакции. Такие информационные потоки значительно отличаются по своим требованиям и свойствам к скорости передачи, задержащим в том числе коммутации, вариациям скорости поступления информации, допустимым уровнем ошибок и потери пакетов.

Для решения возникающих при этом проблем была разработана АТМ технология (режим асинхронного переноса). Данная технология взяла преимущество Frame Relay и IP. Принципиально отличие АТМ заключается в том, все информационные потоки независимо от того, какой службы они порождены представление, обрабатывается и хранятся в виде коротких пакетов (ячеек), длительностью 53 байта, 5 байт (служеб.) + 48 байта полезной нагрузки. Такое решение нужно для быстрой коммутации пакетов, т.к. имеет ряд преимуществ:

  1. Малый размер ячейки позволяет быстрее «протиснуть в очереди», которые всегда существуют при маршрутизации и временном мультиплексировании, следовательно, такие ячейки быстрее обслуживается.
  2. Упрощена процедура синхронизации, и расстановка во времени ячеек, принадлежащих одному пользователю.
  3. Упрощено коммутационное оборудование и уменьшены размеры буфер памяти сетевого узла, следовательно, повышается производительность мультиплексирования, превышает десятки

АТМ транспортирует все виды информации единым образом и потоки ячеек от различных пользователей асинхронно мультиплексируется в едином цифровом тракте. АТМ мультиплексоры выполняют ряд основных операций:

  1. генерация высокоскоростных потоков.
  2. обработка потоков перед подачей в ядро сети (доведение до стандартизирующей скорости, устранение пауз, обеспечение прозрачности для разноскоростных пользователей)
  3. демультиплексирование.