Расчет параметров АЦП

В современной системе связи информация передается в цифровой форме. Такое представление универсально для любого вида информации. Его основой является теорема Котельникова, по которой любой сигнал с ограниченным спектром может быть представлен совокупностью отсчетов (выборкой) - мгновенными значениями через определенный интервал времени . Множество таких значений называется выборкой; математическая форма записи которой следующая:

, (3.1)

где - функция Дирака.

Исходный сигнал может быть представлен по выборке с помощью ортогонального ряда Котельникова:

. (3.2)

Система связи должна передать выборку любым способом, однако чаще это реализуется при цифровом представлении сигнала. Такая оцифровка выполняется аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Обычно информация на выходе АЦП представлена в параллельном коде, который для передачи необходимо преобразовать в последовательный. Эта операция (рисунок 3.1) реализуется специальными микросхемами - преобразователями, построенными на регистрах сдвига.

Рисунок 3.1 - Сигналы АЦП

Основные характеристики АЦП - частота запуска и разрядность выходного кода.

В приемнике по выборке можно восстановить исходный сигнал различными способами, например, при помощи фильтра низких частот с граничной частотой, равной верхней частоте сигнала [1].

Интервал дискретизации заданного сигнала по времени определяется на основе теоремы Котельникова по неравенству:

, (3.3)

где - верхнее значение частоты спектра сигнала.

Для выбранного сигнала Гц.

Тогда согласно (3.3) интервал дискретизации с.

Частота запуска АЦП Гц.

Выберем частоту дискретизации с 4-х кратным запасом для уменьшения погрешностей преобразования.

Гц.

Соответственно с.

Рисунок 3.2 - Дискретизированный во времени сигнал № 8

Следующими этапами преобразования сигнала являются квантование импульсных отсчетов по уровню и кодирование. Разрядность кодов определяется исходя из динамического диапазона квантуемых по уровню импульсных отсчетов.

В качестве верхней границы динамического принимаем напряжение самого большого по амплитуде отсчета: В.

Нижняя граница диапазона определяется по формуле:

, (3.4)

где - динамический коэффициент (по заданию ):

В.

Для самого малого по амплитуде импульсного отсчета задается соотношение мгновенной мощности сигнала и мощности шума квантования:

, (3.5)

где - мощность шумов квантования при равномерной шкале квантования,

, (3.6)

где - шаг шкалы квантования,

Интересное из раздела

Расчет системы электропитания и ее элементов
Цель работы: составить по заданным условиям задания один из вариантов системы электропитания с расчетом и выбором ее элементов. Электропитание любой сис ...

Расчет спектральных и энергетических характеристик сигнала
В последнее десятилетие XX века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения фунд ...

Анализ и синтез САУ методом корневого годографа
- Изучение системы автоматического регулирования (САР). - Оценка качеств, характеристик САР (устойчивости, ошибки, переходного процесса) по различн ...