Аналогты ақпаратты сандық ақпаратқа түрлендіру

89 
1
2
Д
я
T
F

, (3.2) 
мұндағы F
я
— сигнал жиілігінің спектріндегі жоғары жиілік (3.23, б 
сурет). 
Кванттау деп мәндердің үздіксіз шкаласы бар кейбір шаманың дискретті 
шкаласы бар шамаға түрлендірілуін айтады. Ол үшін сигнал мәндерінің 
барлық диапазоны және (Ц, деп аталатын тең бөлікке бөлінеді — кванттар, Л-
кванттау қадамы). Кванттау процесі кванттау деңгейлері деп аталатын рұқсат 
етілген мәндердің соңғы жиынының бірімен кез келген сәттік мәнді 
ауыстыруға әкеледі. Сигнал түрі және дискреттеу және кванттау 
операцияларын бірлесіп жүргізу нәтижесі 3.23, в - суретте көрсетілген. 
Кванттаудың екі деңгейі арасындағы сигналдың дискреттелген мәні 
кванттаудың ең жақын деңгейімен немесе кванттаудың ең жақын кіші 
деңгейімен (немесе үлкен) теңдестіріледі. Бұл кванттау қателіктеріне әкеледі, 
олар әрдайым кванттау қадамынан (квант) аз, яғни кванттау қадамынан аз, 
кванттау қателігі аз, бірақ кванттау деңгейлерінен көп. 
Түрлендіру процесін жеделдету, жеңілдету және арзандату үшін, рұқсат 
етілген шектерден қателіктер асып кетпес үшін, кванттаудың максималды 
рұқсат етілген қадамын таңдау керек,. 3.23 - суреттегі кванттау деңгейлерінің 
саны 8-ге тең. Әдетте олар әлдеқайда көп. Деңгейлердің нөмірленуін 
жүргізуге және оларды екілік есептеу жүйесінде көрсетуге болады. Сегіз 
деңгейі үшін үш екілік разряд жеткілікті. Бұл жағдайда сигналдың әрбір 
дискреттік мәні екілік кодпен (3.2-кесте) екі деңгейдегі сигналдардың реттілігі 
түрінде ұсынылады. 
3.2 кесте - Екі деңгейдегі сигналдардың реттілігі 
Деңгей шамасы 
Екілік көрсеткіші 
6 
011 
5 
101 
4 
001 
5 
101 
6 
011 
7 
111 
Белгілі бір жерде импульстің болуы немесе болмауы екілік санның 
тиісті разрядында бірлік немесе нөлмен түсіндіріледі. Жоғары разряд 
импульстері шеткі оң жақта орналасқан. 
Осылайша, аналогтық сигналды дискреттеу, кванттау және кодтау 
нәтижесінде Г дискреттеу кезеңімен жүретін л-разрядтық кодтық 
комбинациялар тізбегін аламыз.
Бұл ретте дискреттеу және кванттау операцияларын ұтымды орындау, 
ақпаратты сақтау мен өңдеуге жұмсалатын шығындарды азайту есебінен де, 

90 
ақпаратты өңдеу уақытын қысқарту салдарынан да айтарлықтай 
экономикалық тиімділікке әкеледі. Цифрлық тарату жүйелерінде дыбыстық 
сигналды қолдану кезін сандық түрлендіруін аналогтың мысалы ретінде 
қарастырайық.
Телефония және телеграфия жөніндегі Халықаралық консультативтік 
комитеттің ұсыныстарына сәйкес телефон хабарламаларын беру үшін 300 — 
ден 3400 Гц-ға дейінгі жиілік жолағы, динамикалық диапазон-35 дБ-ға дейін 
жеткілікті. Бұл ретте эксперименталды анықталған буындық анық 90% - ды 
құрайды. Нақты телефон арнасында бұл жиілік жолағы жиілік 
сипаттамасының соңғы құлдырауы бар фильтрмен бөлінеді, стандартты 
телефон арнасы спектрінің есептік ені ретінде 4 кГц жиіліктер белдеуінің ені 
қолданылады. 
Практикада аналогтық сигналды цифрлық формасына түрлендіру 
қарапайым АСТ сұлбасы 3.24-суретте көрсетілген. Ол қосындылаушы 
санауыш, ЦАТ, салыстырушы құрылғыны (К-компаратор) және тактілік 
импульстер генераторын (ТИГ) қамтиды. Мұндай АСТ әрекет ету принципі 
бойынша тізбекті деп аталады. 3.24-суреттегі уақыт диаграммалары оның 
жұмыс принципін түсіндіреді. Компаратордың бір кіруіне кіріс сигналы 
түседі. Екіншісі-компаратордың іске қосылу шегінің қалыптасатын ЦАТ 
кернеуі. Осы кернеудің теңдігі мен кіріс сигналының кернеуіне жеткенде 
компаратордың шығуында санауды тоқтататын және қосындылаушы санауыш 
тактілік импульстердің жиынтықталуын көрсететін сигнал пайда болады. Бір 
уақытта х
д
х
1
...х
п
шығыс сандық коды есептеледі. Мұндай сұлбаның негізгі 
кемшілігі-жылдамдығының төменділігі, өйткені ТПР түрлендіру уақыты 
амплитудаға пропорционалды. 
3.24 сурет - АСТ қарапайым каскадының сұлбасы 
Параллель кодтау АСТ едәуір үлкен жылдамдығымен ерекшеленеді. 
Онда аналогтық сигналды п-биттік екілік кодқа түрлендіру үшін 2
п1
компаратор қолданылады. Әрбір компаратордың екі дифференциалды 
кірісінің біріне резисторлы бөлгішпен қалыптаЦАТын өзінің тірек кернеуі 
беріледі. Екі жақын компараторлардың тірек кернеулерінің арасындағы 
айырмашылық Е / 2 тең. 

91 
Мұндағы Е-түрлендірілетін аналогтық сигналдың ең жоғарғы мәніне 
сәйкес келетін тірек кернеуі. Компараторлардың басқа кірістері біріктірілген 
және оларға кіріс сигналы беріледі. Басым шифрлеуші ең үлкен жұмыс істеген 
компараторға сәйкес келетін шығыс сандық сигналын қалыптастырады. 
Параллель кодтау әдісі (кейде ол лездік кодтау әдісі деп аталады) ең жылдам 
әрекетімен ерекшеленеді. Сигналды кіруден шығуға беру кезіндегі кідірту 
уақыты компараторлар мен шифратордың кешіктірілу сомасына тең. 
3.25 сурет - АСТ жұмысының уақытша диаграммалары 
Тез әрекет етуге қауқарсыз қолдануларда қос интегралдау әдісі бойынша 
құрылған түрлендіргіштер қолданылады. Мұндай түрлендіргіштер тіркелген 
уақыт аралығында кіріс сигналына пропорционалды токпен зарядталатын 
конденсатордан (интегралдаушы элемент) тұрады, содан кейін ол кернеу 
нөлге тең болғанша ажыратылады. Конденсатордың разряд уақыты кіріс 
сигналының мәніне пропорционалды және есептеуіштің көмегімен тіркелген 
жиіліктегі тактілік импульстерді есептеу үшін пайдаланылады. Кіріс 
деңгейіне пропорционалды алынған сан сандық шығыс сигналы болып 
табылады.
Уақыт бойынша өзгеретін аналогтық шаманы сандық кодтардың тиісті 
мәндеріне 
түрлендіруді 
жүзеге 
асыратын 
құрылғы 
анал-цифрлық 
түрлендіргіш деп аталады. Түрлендіруді белгілі бір сандық жүйеде кіріс 
аналогтық сигналдың 1/А дискретизациясының қажетті жиілігімен 
анықталатын А уақыт аралығы арқылы жүзеге асырылады. Сандық сигналға 
ауыстырылатын S аналогтық шамасы мен оған сәйкес келетін 5
ц
шығу 
әсерінің шамасы арасындағы сандық байланыс түрі : 
(
)

жүктеу/скачать 3,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: