Вредоносное ПО (malware) - это назойливые или опасные программы,...
Одними из очень важных элементов цифровой техники, а особенно в компьютерах и системах управления являются шифраторы и дешифраторы.
Когда мы слышим слово шифратор или дешифратор, то в голову приходят фразы из шпионских фильмов. Что-то вроде: расшифруйте депешу и зашифруйте ответ.
В этом нет ничего неправильного, так как в шифровальных машинах наших и зарубежных резидентур используются шифраторы и дешифраторы.
Шифраторы.
Таким образом, шифратор (кодер), это электронное устройство, в данном случае микросхема, которая преобразует код одной системы счисления в код другой системы. Наибольшее распространение в электронике получили шифраторы, преобразующие позиционный десятичный код, в параллельный двоичный. Вот так шифратор может обозначаться на принципиальной схеме.
К примеру, представим, что мы держим в руках обыкновенный калькулятор, которым сейчас пользуется любой школьник.
Поскольку все действия в калькуляторе выполняются с двоичными числами (вспомним основы цифровой электроники), то после клавиатуры стоит шифратор, который преобразует вводимые числа в двоичную форму.
Все кнопки калькулятора соединяются с общим проводом и, нажав, к примеру, кнопку 5 на входе шифратора, мы тут же получим двоичную форму данного числа на его выходе.
Конечно же, шифратор калькулятора имеет большее число входов, так как помимо цифр в него нужно ввести ещё какие-то символы арифметических действий, поэтому с выходов шифратора снимаются не только числа в двоичной форме, но и команды.
Если рассмотреть внутреннюю структуру шифратора, то несложно убедиться, что он выполнен на простейших базовых логических элементах .
Во всех устройствах управления, которые работают на двоичной логике, но для удобства оператора имеют десятичную клавиатуру, используются шифраторы.
Дешифраторы.
Дешифраторы относятся к той же группе, только работают с точностью до наоборот. Они преобразуют параллельный двоичный код в позиционный десятичный. Условное графическое обозначение на схеме может быть таким.
Или таким.
Если говорить о дешифраторах более полно, то стоит сказать, что они могут преобразовывать двоичный код в разные системы счисления (десятичную, шестнадцатиричную и пр.). Всё зависит от конкретной цели и назначения микросхемы.
Простейший пример . Вы не раз видели цифровой семисегментный индикатор, например, светодиодный. На нём отображаются десятичные цифры и числа к которым мы привыкли с детства (1, 2, 3, 4...). Но, как известно, цифровая электроника работает с двоичными числами, которые представляют комбинацию 0 и 1. Что же преобразовало двоичный код в десятичный и подало результат на цифровой семисегментный индикатор? Наверное, вы уже догадались, что это сделал дешифратор.
Работу дешифратора можно оценить вживую, если собрать несложную схему, которая состоит из микросхемы-дешифратора К176ИД2 и светодиодного семисегментного индикатора, который ещё называют «восьмёркой». Взгляните на схему, по ней легче разобраться, как работает дешифратор. Для быстрой сборки схемы можно использовать беспаечную макетную плату .
Для справки. Микросхема К176ИД2 разрабатывалась для управления 7-ми сегментным светодиодным индикатором. Эта микросхема способна преобразовать двоичный код от 0000 до 1001 , что соответствует десятичным цифрам от 0 до 9 (одна декада). Остальные, более старшие комбинации просто не отображаются. Выводы C, S, K являются вспомогательными.
У микросхемы К176ИД2 есть четыре входа (1, 2, 4, 8). Их ещё иногда обозначают D0 - D3 . На эти входы подаётся параллельный двоичный код (например, 0001). В данном случае, двоичный код имеет 4 разряда. Микросхема преобразует код так, что на выходах (a - g ) появляются сигналы, которые и формируют на семисегментном индикаторе десятичные цифры и числа, к которым мы привыкли. Так как дешифратор К176ИД2 способен отобразить десятичные цифры в интервале от 0 до 9, то на индикаторе мы увидим только их.
Ко входам дешифратора К176ИД2 подключены 4 тумблера (S1 - S4), с помощью которых на дешифратор можно подать параллельный двоичный код. Например, при замыкании тумблера S1 на 5 вывод микросхемы подаётся логическая единица. Если же разомкнуть контакты тумблера S1 - это будет соответствовать логическому нулю. С помощью тумблеров мы сможем вручную устанавливать на входах микросхемы логическую 1 или 0. Думаю, с этим всё понятно.
На схеме показано, как на входы дешифратора DD1 подан код 0101. На светодиодном индикаторе отобразится цифра 5. Если замкнуть только тумблер S4, то на индикаторе отобразится цифра 8. Чтобы записать число от 0 до 9 в двоичном коде достаточно четырёх разрядов: a 3 * 8 + a 2 * 4 + a 1 * 2 + a 0 * 1 , где a 0 - a 3 , - это цифры из системы счисления (0 или 1).
Представим число 0101 в десятичном виде 0101 = 0*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 4 + 1 = 5 . Теперь взглянем на схему и увидим, что вес разряда соответствует цифре, на которую умножается 0 или 1 в формуле.
Дешифратор на базе технологии ТТЛ - К155ИД1 использовался в своё время для управления газоразрядным цифровым индикатором типа ИН8, ИН12, которые были очень востребованы в 70-е годы, так как светодиодные низковольтные индикаторы ещё были очень большой редкостью.
Всё изменилось в 80-е годы. Можно было свободно приобрести семисегментные светодиодные матрицы (индикаторы) и среди радиолюбителей прокатился бум сборки электронных часов. Самодельные электронные часы не собрал для дома только ленивый.
Глоссарий
Отсутствие импульса в цифровом сигнале соответствует передаче
Наличие импульса в цифровом сигнале соответствует передаче
Ошибка квантования это
Назначение операции квантования
В системах передачи ЦСП на оконечных станциях при кодировании применяют
Для восстановления непрерывного сигнала из дисрктных отсчетов в пункте приема его необходимо пропустить
А) через АИМ преобразователь В) через дискретизатор С) через полосовой фильтр
Д) через кодер Е) через фильтр низких частот
А) 8-разрядный код В) 9-разрядный код С) 6-разрядный код
Д) 7-разрядный код Е) 12-разрядный код
А) преобразование непрерывного сигнала в дискретный
В) округление сигнала до ближайшего разрешенного уровня
С) представление сигнала в цифровом виде Д) преобразования АИМ-1 в АИМ-П
Е) восстановления искаженного сигнала
4.Что называется шагом квантования?
Д) разность между истинным значением сигнала и квантованным
А) разность между амплитудами токов кодируемого отсчета и эталонов
В) разность между двумя соседними разрешенными уровнями
С) преобразованные кодовые группы ИКМ сигнала
Д) разность между истинным значением сигнала и квантованным значением
Е) промежуток между дискретными отсчетами
А) нуля В) изменении фазы С) пробела Д) единицы Е) изменении частоты
СРУ: Виды квантования, ДИКМ, Дельта- модуляция. (конспект) Л1 21 – 47 стр.
СРУП: П реобразование десятичного числа в двоичное Л1 6-8 стр, 23.
Используемая литература
Основная:
1. Ю.В. Скалин «Цифровые системы передачи» М, Радио и связь, 1988г. Л1 21 – 47 бет
2. В.И. Иванова «Цифровые и аналоговые системы передачи», Горячая линия – Телеком, 2005г. Л2 78 – 94, 104-108 бет.
Линейные и нелинейные кодеры и декодеры. Виды линейных кодеров: - счетного типа, взвешивающего типа, матричные. Структурные схемы линейного кодера взвешивающего типа для однополярного и двухполярного сигналов. Структурные схемы нелинейного кодера идекодера. Характеристика компрессии типа А-87,6/13.
Кодер с линейной шкалой квантования называется линейным, а с нелинейной шкалой квантования – нелинейным.
|
Рисунок 2. Структурная схема линейного кодера взвешивающего типа для вдух-полярного сигнала.
Для примера рассмотрим работу кодера при кодировании отсчета с отрицательной амплитудой - 105.3 Δ. Кодируемый отсчет подается на первый вход (I) компаратора, а цикл начинается с установки первого выхода ЛУ в состояние 1. В этом случае за--мыкается ключ Кл + источника положительных эталонных токов (напомним, что выходы 2,..8 ЛУ при этом находятся в состоянии. О, т, е. Кл(- Кл? и Кл[-Кл-/ разомкнуты, на втором входе компаратора, Iэт = 0). Поскольку отсчет имеет отрицательную поляр--ность, т. е. Iс<0, то в первом такте кодирования на выходе компаратора будет сформирована 1 и состояние первого выхода ЛУ станет 0, Тогда Кл+ будет разомкнут, а через инвертор DD 2 будет включен Кл - . Единица на выходе инвертора DD 2 изменит и положение ключа КлК на выходе компаратора и к нему подключится. инвертор. Необходимость такой операции пояснялась ранее. Таким образом, согласно полярности амплитуды входного сигнала включен ГЭТ отрицательных эталонных токов и схема готова к следующим этапам кодирования, для чего переводятся в состояние 1 второй выход ЛУ. Перевод в состояние 1 второго выхода ЛУ обеспечивает подключение через Кл - , эталонного тока-64Δ в точку суммирования этапов Вх2 компаратора и т.д..
Рисунок 3. Характеристика компрессии типа А-87,6/13
В системах ИКМ-ВРК вместо плавной амплитудной характеристики, которую имеют аналоговые_компандеры, применяются сегментные характеристики. Они представляют собой кусочно-ломаную аппроксимацию плавных характеристик, при которой изменение крутизны происходит дискретными ступенями. Два в положительной и два в отрицательной областях объединяются в один центральный сегмент, поэтому общее число сегментов на двухполярной характеристике равно 13. Каждый из 16 сегментов характеристики содержит по 16 шагов (уровней), квантования, а общее число уровней равно 256, из них 128 положительных и 128 отрицательных.
Каждый сегмент начинается с определенного эталона, называемого основным – 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048.
Кодирование осуществляется за восемь тактов и включает три основных этапа:
1 - определение и кодирование полярности входного сигнала;
2 - определение и кодщювание номера сегмента узла, в котором заключен кодируемый отсчет;
3 - определение и кодирование номера уровня квантования сегмента, в зоне которого заключена амплитуда кодируемого отсчета. Первый этап кодирования осуществляется за 1-й такт, второй этап - за 2...4-й такты, третий этап - за 5.,.8-й такты кодирования.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 4. Структурная схема нелинейного декодера
Пример: -252.
1 этап: (–) 1 разряд 0 так полярность отрицательный.
2 этап: 252 > 128 0 1
252 < 512 1 0
252 < 256 1 0
3 этап: 252 > 128+64 0 1
252 > 128+64+32 0 1
252 > 128+64+32+16 0 1
Кодеры цифровых систем передачи с ИКМ-ВРК предназначены для преобразования АИМ сигналов после их квантования в цифровую форму. Операции квантования и кодирования в современных ЦСП с ИКМ-ВРК обычно совмещаются. Если квантование осуществляется с постоянным шагом (равномерное), то такие кодеры называются кодерами с линейной шкалой квантования, если же шаг квантования изменяется (нелинейное квантование), то такие кодеры называются кодерами с нелинейной шкалой квантования. В ЦСП с ИКМ применяются кодеры с нелинейной шкалой квантования, но при их построении на первой ступени кодирования используются кодеры с линейной шкалой квантования. Поэтому вначале рассмотрим принципы построения и функционирования кодеров с линейной шкалой квантования.
Различные типы кодеров, использующихся в ЦСП с ИКМ-ВРК, по принципу их действия разделяют на три группы:
С преобразованием кодируемой величины во временной интервал
(кодеры последовательного счета);
Поразрядного сравнения (взвешивающие кодеры);
С кодовым полем (матричные кодеры).
Кодеры последовательного счета. Структурная схема одного из вариантов кодера последовательного счета приведена на рис. 2.6, а временные диаграммы, поясняющие принцип его работы показаны на рис. 2.7
Рис. 2.6. Функциональная схема кодера последовательного счета
Квантованный АИМ сигнал (рис. 2.7 - 1) поступает на преобразователь АИМ сигнала в широтно-импульсно-модулированный сигнал АИМ-ШИМ (рис. 2.6, точка 7), где преобразуется в импульсы ШИМ сигнала одинаковой амплитуды, но различной длительности (рис. 2.6, точка 2).
Длительность импульсов ШИМ сигнала г^, им пропорциональна амплитуде импульсов входного АИМ сигнала (рис. 2.7 - 2). Эти импульсы поступают на схему И, на другой вход которой от генератора тактовых импульсов (ГТИ) поступают короткие эталонные импульсы с постоянным периодом следования (рис. 2.6, точка 3 и рис. 2.7 - 3). Пока схема И открыта благодаря воздействию ШИМ импульса, на ее выходе формируется
пакет эталонных импульсов (рис. 2.6, точка 4 и рис. 2.7-4).
Длительность пакета пропорциональна длительности ШИМ импульса, а следовательно число импульсов в пакете пропорционально амплитуде квантованного входного АИМ сигнала. Количество импульсов, входящих в пакет, подсчитывается двоичным счетчиком (цепочка последовательно соединенных триггеров Тг 1.. .Тг т, где т - разрядность кодовой комбинации).
Результат счета устанавливается на кодовых выходах счетчика Qi...Q m и выражает двоичный эквивалент кодируемого сигнала в параллельном коде, который с помощью формирователя кода преобразуется в последовательный код (рис. 2.6, точка 6 и рис. 2.7 - 6). Импульсы сброса от ГТИ (рис. 2.6, точка 5 и рис. 2.7 - 5) поступают на вход двоичного счетчика и возвращают его в исходное состояние после формирования каждой кодовой комбинации. В кодере такого типа погрешности кодирования вызываются нестабильностью частоты ГТИ, нелинейностью преобразования АИМ-ШИМ, ошибками работы двоичного счетчика и конечной разрешающей способностью схемы И.
Кодеры поразрядного сравнения, или взвешивающие кодеры, нашли самое широкое применение в ЦСП с ИКМ-ВРК. Структурная схема такого кодера и временные диаграммы, поясняющие общие принципы его работы, приведены на рис. 2.8,а и 2.8,6 соответственно.
Кодирование в такой схеме аналогично процессу взвешивания тяжести при помощи набора гирь на чашках весов. После помещения взвешиваемого предмета на чашку весов устанавливают гирю наибольшего веса, по результату первой операции взвешивания принимают решение: если взвешиваемый предмет тяжелее гири, то ее оставляют на весах и дополнительно устанавливают на чашку гирю меньшего веса; а если взвешиваемый предмет легче гири, то перед установкой второй гири первую снимают и т.д. до полного уравновешивания предмета набором гирь.
В схеме рис. 2.8,а происходит последовательное сравнение кодируемого сигнала с рядом эталонных сигналов, равных 2 т ~" -8о, где т - число разрядов в кодовой комбинации, i - номер разряда, 8 0 - шаг равномерного квантования. Кодируемый отсчет АИМ сигнала U mc поступает на схему сравнения СС\ 1-го каскада, где он сравнивается с эталоном наибольшего
веса £/ ЭТ 1, равным 2 т ~" -до-
Если напряжение входного сигнала U mc больше напряжения .. .Кл 7 разомкнуты (рис. 2.10).
Первый такт. С поступлением отсчета / отс = 100 5 на вход 1 компаратора К на 7-м выходе ЛУ, управляемого импульсами тактовой частоты Л9 пе р, и соответствующем входе УФ ИКМ появляется 1. Ключ # 7 замыкается, и на вход 2 компаратора К поступает эталонный сигнал / 3 t7 = 64 8. Так как / отс = 100 8 > / ЭТ 7 = 64 8, то на выходе компаратора К появляется 0. В результате этого ключ К 7 остается в замкнутом состоянии, и на выходе УФ ИКМ появляется 1.
Второй такт. На 6-м выходе ЛУ, управляемого импульсами тактовой частоты ЛО пе р, и соответствующем входе УФ ИКМ появляется 1. Ключ Кб К подается эталонный сигнал /^ = 32 8. Таким образом, на входе 2 компаратора формируется сигнал вида / эт7 + +/, т6 = 64 8 + 32 8 = 96 8. Так как / отс =100 8 > / эт7 + / этб = 64 8 + 32 8 = 96 8, то на выходе компаратора К появляется 0. В результате чего ключ Кв остается в замкнутом состоянии и на выходе УФ ИКМ появляется 1.
Третий такт. На 5-м выходе ЛУ, управляемого импульсами тактовой частоты ГО иер, и соответствующем входе УФ ИКМ появляется 1. Ключ К 5 К подается эталонный сигнал / эт5 = 16 8. Таким образом, на входе 2 компаратора формируется сигнал вида / ЭТ 7 + / эт б + +/ Э т5 = 64 5 + 32 5 + 16 8 = 112 8. Так как / отс =100 8 < / эт7 + / эт6 + / эт5 = =64 8 + 32 8 + 16 8 =112 8., то на выходе компаратора К появляется 1. В результате чего ключ ^размыкается, эталонный сигнал / эт5 = 16 8 от входа 2 компаратора отключается, на 5-м выходе ЛУ и на входе УФ ИКМ устанавливается 0, а следовательно, и на выходе кодера появляется 0. На входе 2 компаратора действует сигнал, равный / эт7 + /^ = 648 + 328 = 96 8.
Четвертый такт.
На 4-м выходе ЛУ,
управляемого импульсами тактовой частоты ГО жр,
и соответствующем входе УФ ИКМ
появляется 1. Ключ К 4
замыкается, и на вход 2 компаратора К
подается эталонный сигнал / эт4 = 8 8. Таким образом, на входе 2 компаратора формируется сигнал вида / эт7 + /^ + 7 эт4 = 648 + 328 + 88 = 1048. Так как / отс =1006 эт7 +1^,+
/ ет4 = = 648 + 328 + 88 =1048., то на выходе компаратора /
Пятый такт. На 3-м выходе ЛУ, управляемого импульсами тактовой частоты Л9 пер, и соответствующем входе УФ ИКМ появляется 1. Ключ К 3 замыкается, и на вход 2 компаратора К подается эталонный сигнал / эт3 = 48. Таким образом, на входе 2 компаратора формируется сигнал / ЭТ 7 + 4^ + 4гз = 648+ + 328 + 48 = 1008. Так как /„„=1008 = / эт7 + /^ + 4й = 648 + 328 + 48, то на выходе компаратора К появляется 0. В результате ключ К 5 остается замкнутым
И на выходе УФ ИКМ формируется сигнал логической 1. Очевидно, что реализация шестого и седьмого тактов приводит к появлению на выходе кодера 0. Таким образом, по окончании седьмого такта кодирования на выходе кодера формируется кодовая комбинация вида 1100100. После завершения кодирования сигналы, поступающие от ЛО П ер> переводят узлы кодера в исходное состояние, подготавливая его к кодированию следующего отсчета.
Большинство первичных сигналов являются двухполярными и, следовательно, для их кодирования необходимо применение соответствующего кодера. Для реализации кодера (рис. 2.11) требуется ГЭТ, формирующий эталонные сигналы для кодирования положительных и отрицательных отсчетов.
При необходимости кодирования 128 положительных и 128 отрицательных уровней потребуется 8-разрядная кодовая комбинация, причем высший разряд (8-й) будет кодировать полярность отсчета. При том же алгоритме работы компаратора, что и при кодировании однополярных сигналов, возникает следующая ситуация. Кодируя отсчет /„„ = 1008 и сравнивая с высшим эталоном / эт7 = 648, получим I mc - / эт7 = 1008 -648 >0. Данный эталон остается включенным. Сравнивая теперь / отс = -1008 с высшим эталоном / эт7 = -648, получим / отс - / эт7 = -1008 - (-648) < 0. Эталон при этом выключается. Для устранения указанного недостатка при кодировании отрицательных отсчетов на выходе компаратора К включается инвертор DD t значение сигналов на выходе компаратора будут инвертироваться и логическое устройство ЛУ будет принимать решение об оставлении или отключении соответствующего эталона.
Алгоритм работы линейного кодера двухполярных сигналов рассмотрим на примере кодирования отсчета отрицательной полярности / отс = -1008.
Первый такт. Кодируемый отсчет поступает на вход 1 компаратора. Импульс от генераторного оборудования ГО пер устанавливает на 8-м выходе 1. Ключ Кл + замыкается и подключает положительные эталоны. Ключи положительных и отрицательных эталонов Клу.. .Кл\ разомкнуты. На входе 2 компаратора ток / эт = 0.
Поскольку сигнал имеет отрицательную полярность, т. е. /„„ < 0, то на выходе компаратора 3 появляется 1, которая через замкнутый ключ Кл, (выход 4) поступает на ЛУ и переводит 8-й выход в 0. При этом ключ Кл + разомкнётся, а на выходе инвертора DD 2 появится 1, ключ ЮГ, замкнется и к выходу 2 компаратора подключатся отрицательные эталоны, а ключ Кл подключит к выходу 3 компаратора инвертор DD[. Следовательно, на 8-м выходе ЛУ остается 0, который и появляется на выходе УФ ИКМсигнала .
Второй такт. Сигнал с выхода ГО пер переводит 7-й выход ЛУ в состояние 1. Ключ Кл 7 отрицательных эталонов подключает к входу 2 компаратора эталон / эт7 = - 64 8. Так как разность 1 тс - / эт7 = -100 8 - (-64 8) < 0, то на выходе компаратора формируется 1, а на выходе 4 инвертора DD X появляется 0 и эталонный ток / эт7 = - 64 8 остается включенным
- восьмой такты будут аналогичными ранее рассмотренным выше этапам кодирования. Последовательность решений компаратора в процессе кодирования отсчета представлена на выходе 4 DD\ (рис. 2.11) комбинацией символов 10011011.
Щая в 8-и разрядном симметричном двоичном коде значение амплитуды отсчета -100 8. Напомним, что символ высшего разряда кодовой комбинации определяет полярность отсчета.
Матричные кодеры. Принцип работы кодирующих устройств с кодовым полем - матричных кодеров, основан на использовании физической модели кодовой таблицы. Кодовая таблица физически определяет точное взаимное соответствие между номером разрешенного уровня и расположением импульсов и пробелов в кодовой комбинации. Если в кодере взвешивающего типа кодируемый отсчет сравнивается последовательно во времени с набором эталонных сигналов, а в кодере счетного типа происходит сопоставление кодируемого отсчета с эталонным временным интервалом, то в матричном кодере сигнал сопоставляется непосредственно с физической моделью кодовой таблицы - кодовым полем. Кодовое поле может быть выполнено либо в виде набора решающих устройств, либо в виде кодовой матрицы в специализированной электронно-лучевой кодирующей трубке (ЭЛКТ). При поступлении на вход такого кодера АИМ сигнала данной амплитуды приводятся в состояние возбуждения определенные элементы кодового поля (матрицы) и на выходе кодера формируется кодовая группа, которая соответствует определенному квантованному значению отсчета.
Матричные кодеры с решающими устройствами на электронных приборах содержат большое число коммутационных элементов, обладают невысокой точностью кодирования, и потому их можно использовать при кодировании с небольшим (до пяти) числом разрядов. Матричные кодеры на основе ЭЛКТ просты по своей идее, обладают высоким быстродействием и высокой точностью кодирования, но требуют высокой точности фокусировки и юстировки, высокого напряжения, обладают сравнительно большими габаритами, недостаточной надежностью и поэтому не нашли применения в ЦСП.
Декодеры с поразрядным суммированием токов. Процесс декодирования, обратный процессу кодирования, заключается в том, что в специальном устройстве - декодере - путем преобразования кодовых комбинаций вырабатываются импульсы, амплитуда которых пропорциональна квантованным отсчетам передаваемого сигнала. Так же, как и кодирование, декодирование может быть осуществлено различными способами. По аналогии с классификацией кодеров различают счетные, взвешивающие и матричные декодеры. Самое широкое применение в ЦСП на основе ИКМ нашли декодеры взвешивающего типа с поразрядным суммированием токов. Структурная схема линейного декодера такого типа для декодирования двухполярных сигналов приведена на рис. 2.12.
Рис. 2.12. Линейный декодер взвешивающего типа для двухполярного сигнала
Функционирование схемы рассмотрим на следующем примере. Пусть на вход декодера поступает кодовая комбинация вида 01100100, соответствующая двухполярному отсчету. Преобразователь кода ПК входящую кодовую комбинацию в последовательном коде преобразует в параллельный код.
На выходе логического устройства ЛУ формируются сигналы управления, коммутирующие ключи эталонов соответствующих разрядов. В симметричном коде высший разряд определяет полярность отсчета. В рассматриваемой кодовой комбинации высшему разряду соответствует 0. Следовательно, на выходе инвертора DD появляется 1, которая замыкает Кл, коммутирующий отрицательные источники эталонов. Далее замыкаются ключи Клу, Кль и Кл-i, в результате чего формируется суммарный ток отрицательной полярности -100 8. Преобразователь кода ПК и логическое устройство ЛУ управляются тактовыми импульсами, поступающими от генераторного оборудования приема ГО пр
2.3. Кодеры и декодеры с нелинейной шкалой квантования
Общие принципы нелинейного квантования и соответствующего ему кодирования рассмотрены ранее (см. гл. 1, § 1.4). Рассмотрим реализацию нелинейных кодеров для наиболее распространенного закона компанди-рования А-87,6/13.
Необходимая разрядность кодовой комбинации при линейном квантовании т для речевого (двухполярного) сигнала, поступающего на вход канала тональной частоты (КТЧ) от различных источников, определяется требованиями к защищенности от шумов А т и равна (см. гл. 1, § 1.3)
(2.1) |
Где А кв - допустимая защищенность от шумов квантования.
Помехозащищенность сигнала на выходе КТЧ по нормам МЭС-Т должна быть не менее 25 дБ. Если считать, что в КТЧ цифровых систем передачи единственным видом шумов являются шумы квантования, то у4 кв = 25 дБ. Подставив значение А а в (2.1) и округляя результат до большего целого, получим т = 12. Для кодирования двухполярных отсчетов с использованием симметричного кода кодовая комбинация будет иметь вид РХХХХХХХХХХХ, где Р - символ равный 1 или 0, определяющий полярность отсчета, а символы X, принимающие значения 1 или 0, отображают его абсолютное квантованное значение при шаге квантования, равном о 0 . Таким образом, для кодирования абсолютного значения квантованного отсчета требуется 11-разрядная кодовая комбинация вида
I /ото I = 2 10 5 0 + 2 9 5 0 + ... + 2 2 5 + 2"5 + 2°5 0 . (2.2)
Входным сигналом для нелинейного кодера данного типа является квантованный отсчет, полученный в результате равномерного квантования с шагом квантования 8 0 , соответствующего требованиям защищенности от шумов квантования. При линейном кодировании этому соответствует 2048 положительных и 2048 отрицательных уровней (2.2).
При нелинейном кодировании по закону А-87,6/13 (с коэффициентом сжатия А = 87,6 и числом сегментов для положительной и отрицательной полярности, равным восьми) для такой же защищенности от шумов квантования потребуется 128 положительных и 128 отрицательных уровней, а кодовая комбинация должна быть 8-разрядной (см. гл. 1, § 1.4, рис. 1.27, 1.28 и табл. 1.8, 1.9 и пояснения к ним). Структурная схема нелинейного кодера взвешивающего типа с цифровой компрессией эталонов приведена на рис. 2.13.
Рис. 2. 13. Структурная схема нелинейного кодера
Назначение и принцип работы компаратора К, генераторов эталонных токов ГЭТ\ и ГЭТг, устройства формирования цифрового сигнала УФ ИКМ такие же, как и в схеме линейного кодера для двухполярного сигнала. Однако в отличие от линейного кодера ГЭТу и ГЭТг содержат 11 ключей, а веса подключаемых ими эталонных токов равны 5о, 2бо, 45о,... ..., 5125 0 и 10245 0 . После каждого такта кодирования решение компаратора К записывается в цифровой регистр ЦР.
В зависимости от решения компаратора ЦР выбирает полярность ГЭТ и управляет работой цифровой логики, которая преобразует 7-разрядный код в 11-разрядный и формирует в блоке выбора и коммутации эталонных токов БКЭ цепи ГЭТ, определяя величины эталонов, подключаемых на вход второго компаратора, (см. гл. 1, § 1.4. Кодирование по Л-закону ком-пандирования). Устройство формирования ИКМ сигнала УФ ИКМ считывает состояние выходов ЦР и преобразует параллельный код в последовательный.
Как было показано ранее (см. гл. 1. § 1.4. Кодирование по А -закону компандирования), кодирование осуществляется за восемь тактов и включает три основных этапа, на которых определяется и кодируется:
Полярность входного сигнала;
Номер сегмента, в котором находится кодируемый отсчет;
номер уровня квантования сегмента, в зоне которого заключена ам
плитуда кодируемого отсчета
Первый этап кодирования осуществляется за первый такт, второй этап -за второй-четвертый такты и третий этап - за пятый-восьмой такты кодирования.
Рассмотрим численный пример кодирования. На вход 1 компаратора К нелинейного кодера поступает положительный отсчет с амплитудой / Отс =13658 0 .
Первый такт. С выхода генератора передачи ГО иер на первый выход ЦР поступает 1, а все остальные выходы ЦР находятся в нулевом состоянии. Это вызывает подключение к входу 2 компаратора ГЭТ, положительной полярности. Так как / отс > 0, то на выходе компаратора 3 появится О и состояние 1 на первом выходе ЦР сохранится. Эта 1 с выхода ЦР поступает на вход 1 УФ ИКМ. Следовательно, символ полярности Р=1. На этом завершается первый этап кодирования.
Второй такт. С выхода генератора передачи ГО„ ер на второй выход ЦР поступает 1, на выходе 1 ЦР находится 1, выходы 3...8 ЦР находятся в нулевом состоянии. В результате чего на выходе 1 блока компрессорной логики КЛ БКЭ, и ко входу 2 компаратора подключается эталон / эт4 = 1285о (см. гл. 1, рис. 1.28). Так как / отс - / эт4 = 1365б 0 - 1285 0 = 12375 0 > 0, то на выходе 3 компаратора появляется 0. Состояния 1 на втором выходе ЦР и первом выходе КЛ сохранятся. С выхода ЦР 1 поступает на вход 2 УФ ИКМ. Следовательно, первый символ кода сегмента Л=1.
Третий такт. С выхода генератора передачи ГО пер на третий выход ЦР поступает 1, выходы 4 ...8 ЦР находятся в нулевом состоянии. В результате чего на выходе 2 блока компрессорной логики КЛ появляется 1, которая управляет блоком коммутации эталонов БКЭ, и ко входу 2 компаратора подключается эталон / эт6 = 5128 0 (см. гл. 1, рис. 1.28), а эталон / эт4 = 1288 0 отключается. Так как / отс - / эт6 = 13658 0 - 5125 0 = 8538 0 > 0, то на выходе 3 компаратора появляется 0. Состояния 1 на третьем выходе ЦР и на первом, втором выходах КЛ сохранятся. Эта 1 с выхода ЦР поступает на вход 3 УФ ИКМ. Второй символ кода сегмента К=1.
Четвертый такт. С выхода генератора передачи ГО пер на четвертый выход ЦР поступает 1, выходы 5...8 ЦР находятся в нулевом состоянии. В результате чего на выходе 3 блока компрессорной логики КЛ появляется 1, которая управляет блоком коммутации эталонов БКЭ, и ко входу 2 комп"аратора подключается эталон / эт7 = 10248 0 (см. гл. 1, рис. 1.28), а эталон /„б = 5125 0 отключается. Так как / отс -/„6=13658„ - 1О248о = 3418 0 > 0, то на выходе 3 компаратора появляется 0. Состояния 1 на четвертом выходе ЦР и на третьем выходе КЛ сохранятся
Состояние 1 сохраняется только на одном из восьми выходов (эталонов), соответствующего нижней границе сегмента. Этот же эталон подключается и ко входу 2 компаратора К от ГЭТ\ и остается подключенным на все оставшееся время кодирования. С выхода ЦР 1 поступает на вход 4 УФ ИКМ. Третий символ кода сегмента 2=1. На этом завершается второй этап кодирования.
Таким образом, за четыре такта формируются: символ полярности отсчета равный Р = 1, и три символа кода сегмента Х= l,Y= I nZ= 1.
Третий этап кодирования - определение и кодирование номера уровня квантования сегмента, в пределах которого находится амплитуда отсчета / отс. Таких уровней квантования в пределах каждого сегмента 16, и все они могут быть получены с помощью дополнительных эталонных значений (см. табл. 1.8). Для рассматриваемого примера отсчет находится в в седьмом сегменте, для которого дополнительные эталонные значения равны / эт4 = 5128 0 , / Э тз = 2568 0 , / ЭТ 2 = 128бо и / ЭТ 1 = 645 0 , а шаг квантования для этого сегмента равен 87 = 648о, где, напомним, 8о - шаг квантования нулевого (центрального) сегмента.
Пятый такт. С выхода генератора передачи ГО пер на пятый выход ЦР поступает 1, выходы 6...8 ЦР находятся в нулевом состоянии (2...4 -в состоянии 1). В результате чего на выходе 5 блока компрессорной логики КЛ появляется 1, которая управляет блоком коммутации эталонов БКЭ, и ко входу 2 компаратора подключается эталон /^ = 5128о. Сигнал на входе 2 компаратора равен / эт7 + / эт4 = Ю248о + 5128 0 = 15368V Так как /„„;-- (/ эт7 + / эт4) = 13658 0 - 15368 О = - 171б 0 < 0, то на выходе 3 компаратора появляется 1. Состояния 1 на пятом выходе ЦР и на пятом выходе КЛ заменятся на 0. Эталон / эт4 = 5128 0 от входа 2 компаратора отключается. С выхода ЦР 0 поступает на вход 5 УФ ИКМ. Первый символ кода номера уровня квантования сегмента А = 0.
Шестой такт. С выхода генератора передачи ГО пер на шестой выход ЦР поступает 1, выходы 7...8 ЦР находятся в нулевом состоянии (2...4 -в состоянии 1, а 5 - 0). В результате чего на выходе 6 блока компрессорной логики КЛ появляется 1, которая управляет блоком коммутации эталонов БКЭ, и ко входу 2 компаратора подключается эталон / эт5 = 256&V Сигнал на входе 2 компаратора равен / ЭТ 7 + / эт з = Ю245 О + 25б8о = 128О8о-Так как / отс - (/ эт7 + / эт з) = 13658 0 - 128О8о = 858о > 0, то на выходе 3 компаратора появляется 0. Состояние выходов ЦР не изменяется. С выхода ЦР 1 поступает на вход 6 УФ ИКМ. Следовательно, 2-й символ кода номера уровня квантования сегмента В=\.
Седьмой такт. С выхода генератора передачи ГО аер на седьмой выход
ЦР поступает 1, выход 8 ЦР находится в нулевом состоянии (2...4, 6 - в состоянии 1, а 5 - 0). В результате чего на выходе 7 блока компрессорной логики КЛ появляется 1, которая управляет блоком коммутации эталонов БКЭ, и ко входу 2 компаратора подключается эталон / эт4 = 1285 0 . Сигнал на входе 2 компаратора равен / эт7 + / эт3 + / эт2 = 10245 0 + +256б 0 +1285 О = =14088 0 . Так как / отс - (/ эт7 + / эт. + / эт2) = 13655 0 - 14085 0 = - 438 О < 0, то на выходе 3 компаратора появляется 1. Эта 1 устанавливает 0 на седьмом выходе ЦР, отключается / эт2 от входа 2 компаратора. С выхода ЦР 0 поступает на вход 7 УФ ИКМ. Следовательно, 3-й символ кода номера уровня квантования сегмента С = 0.
Восьмой такт. С выхода генератора передачи ГО пер на восьмой выход ЦР поступает 1, (2...4, 6 - в состоянии 1, а 5, 7 - 0). В результате чего на выходе 8 блока компрессорной логики КЛ появляется 1, которая управляет блоком коммутации эталонов БКЭ, и ко входу 2 компаратора подключается эталон /этз1= 648о. Сигнал на входе 2 компаратора равен /„7 + / эт з + + / эт, = 1О248о + 2568 0 +648 0 = 13445 0 . Так как / Отс - (7 эт7 + / эт3 + 1„0 = = 13658а ~ 13448о = 218 0 > 0, то на выходе 3 компаратора появляется 0. Состояние символов на выходах ЦР и КЛ не изменяется. С выхода ЦР 1 поступает на вход 8 УФ ИКМ. Следовательно, 4-й символ кода номера уровня квантования сегмента D = 1.
Таким образом, за четыре такта формируются: символы кода номера уровня квантования отсчета 7-го сегмента: А = 0, В = 1, С = 0, D = I. Преобразователь кода ПК формирует выходной ИКМ сигнал в последовательном виде 11110101. Ошибка квантования при этом равна/ эт7 = 13658 0 --13448 0 = 215 0 , что не превышает половины шага квантования седьмого сегмента.
Процесс формирования ИКМ сигнала принято называть аналого-цифровым преобразованием. Обратное цифро-аналоговое преобразование или декодирование, осуществляется декодером. Декодер осуществляет цифро-аналоговое преобразование кодовой комбинации в отсчеты АИМ сигнала соответствующей амплитуды и полярности. Структурная схема нелинейного декодера приведена на рис. 2.14.
Декодер содержит цифровой регистр ЦР, блок экспандирующей логики ЭЛ, блок коммутации эталонов БКЭ и два генератора эталонных токов ГЭТ, и ГЭТ 2 положительной и отрицательной полярности.
Принятый ИКМ сигнал, представляющий восьмиразрядную кодовую комбинацию, записывается в ЦР и в виде параллельного кода формируется на его выходах 1...8. Высший разряд, определяющий полярность отсчета, записывается на 8-м выходе, символы, определяющие код сегмента, записываются на 7, 6 и 5 выходах, символы кода номера уровня кванто-
Рис. 2.14. Структурная схема нелинейного декодера
вания записываются на 4, 3, 2 и 1 выходах ЦР. В соответствии с принятой кодовой комбинацией осуществляется включение эталонных токов. Их суммарная величина и определяет амплитуду принимаемого отсчета. Необходимо отметить, что для уменьшения погрешности преобразования уровни квантования декодера смещены на половину шага квантования по отношению к уровням кодера. Для этого в БКЭ добавлен еще один, 12-й корректирующий эталон, равный 0,5 шага квантования соответствующего сегмента.
Рассмотрим пример декодирования ранее полученной кодовой комбинации 11110101. Эта кодовая комбинация записывается в ЦР. Символ на восьмом выходе ЦР определяет полярность отсчета. Так как на восьмом выходе ЦР появилась 1, то через блок коммутации эталонов БКЭ осуществляется подключение положительных эталонов ГЭТ\. Так как на пятом-седьмом выходах ЦР записаны 1, то БКЭ во взаимодействии с блоком экспандерной логики ЭЛ подключают к ГЭТ\ эталон, соответствующий нижней границе сегмента, равный / эт10 = 10248 0 . Так как на четвертом выходе ЦР записан 0, то следующий эталон ГЭТ, не будет подключен, Далее следует, что на третьем выходе ЦР записана 1, следовательно, к выходу ГЭТ, будет подключен эталон /„ 8 = 2568 0 . В результате на выходе ГЭТ, формируется ток 1„ = 1„ 10 + / эт8 =Ю248 0 + 256б 0 = 12808,. Если на втором
выходе ЦР записан 0, то следующий эталон пропускается. Если на первом выходе ЦР записана 1, то следующий эталон равный 1 эт6 = 648 0 , подключается к выходу декодера и амплитуда суммарного тока на выходе декодера будет равна / эт = / эт ю + / эт8 + / ЭТ 6 = Ю245 0 + 2568 О + 645 0 = 13448 0 .
Для снижения шумов квантования, как отмечалось выше, при декодировании используется еще 12-й корректирующий эталон, равный половине шага квантования соответствующего сегмента 5 се, т.е. / к = 0,55 сег - Для приведенного примера шаг квантования седьмого сегмента равен 648 О, следовательно, общее суммарное значение тока АИМ сигнала на выходе кодера будет равно / эт = / эт10 + / эт8 +1^+ / к = 10248 0 + 2568 0 + 648 0 + 328 0 =13788 0 .
На вход кодера поступил отсчет с амплитудой / отс = 13658о, сигнал на выходе декодера равен / эт = 13788 0 , следовательно, искажения при кодировании-декодировании равны / иск = / отс - / эт = 13658о -13788о = - 135о, что по абсолютной величине не превышает половины шага квантования.
2.4. Генераторное оборудование цифровых систем передачи 2.4.1. Общие принципы построения генераторного оборудования
Для работы функциональных блоков ЦСП с временным разделением каналов на всех этапах цифровой обработки сигналов, мультиплексирования и демультиплексирования цифровых потоков, формирования линейного цифрового сигнала, обеспечения синхронной работы оконечного оборудования требуются определенного вида управляющие сигналы, параметры которых строго регламентированы во времени. Формирование управляющих сигналов осуществляется генераторным оборудованием (ГО), которое выполняется отдельно для передающей ГО пер и приемной ГО„ Р частей оконечных станций.
Генераторное оборудование обеспечивает формирование и распределение импульсных последовательностей, управляющих процессами дискретизации, кодирования-декодирования, временного группообразования, ввода-вывода символов служебных сигналов на определенные позиции цикла передачи и т. д. От ГО необходимо получить импульсные последовательности со следующими основными частотами:
Частотой дискретизации F a (обычно равной 8 кГц);
Тактовой частотой первичного цифрового потока (ШДП), равной
где т - число элементов в кодовой комбинации, 7V Klf - число канальных интервалов ПЦП и равной
f T = F a m N KH = 8-8-32 = 2048 кГц;
Частотой следования кодовых комбинаций (канальных интервалов),
равной F KK = \1Т Ю
= F a N Kll =f T I m;
Тактовыми частотами цифровых потоков более высокого порядка,
получаемыми в результате объединения определенного числа цифровых
потоков более низкого порядка.
Рассмотрим построение ГО первичной цифровой системы, для которой необходимые импульсные последовательности можно получить путем деления тактовой частоты, получаемой от высокостабильного автономного задающего генератора ЗГ с относительной нестабильностью не хуже ± 10" 6 (рис. 2.15). На выходе ЗГ формируется гармонический высокостабильный сигнал с частотой, обычно равной или кратной тактовой частоте/ т. Формирователь тактовой последовательности ФТП вырабатывает основную последовательность импульсов с частотой следования/^ Импульсы тактовой последовательности используются при выполнении операций кодирования и декодирования, формирования и обработки линейного цифрового сигнала.
Делитель разрядный ДР формирует т импульсных последовательностей Pi, Рг...Р т. Число разрядных импульсов, формируемых ДР, равно числу разрядов кодовой комбинации, а частота их следования для т = 8 равна F K =f T /m = 2048 /8 = 256 кГц. Импульсные последовательности с выхода ДР используются для правильного определения каждого разряда кодовой комбинации, при выполнении операций кодирования и декодирования, а также при формировании группового ИКМ сигнала, когда необходимо выделить временные интервалы для передачи соответствующих позиций синхроимпульсов, сигналов управления и взаимодействия и различного вида сервисных сигналов.
Делитель канальный ДК формирует управляющие канальные импульсы последовательности КИд, КИ\...КИц-\- Частота следования КИ равна частоте дискретизации F a .
Делитель цикловой ДЦ служит для формирования цикловых импульсных последовательностей Ц о, Ц х...Цк-ь где k - число циклов в сверхцикле. Для к = 16 частота следования цикловых импульсов равна F u = F a / к = = 8000/16 = 500 Гц.
Обычно предусматривается несколько режимов работы генераторного оборудования оконечных станций:
Внутренней синхронизации, при котором осуществляется работа от
местного высокостабильного автономного ЗГ (рис. 2.15)
Внешнего запуска, при котором осуществляется работа от внешнего
задающего генератора ВЗГ.
Рис. 2. 15. Структурная схема ГО передачи
Внешней синхронизации, при котором осуществляется подстройка частоты местного ЗГ с помощью фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), управляемой внешним сигналом.
Наличие установочных входов обеспечивает (при необходимости) возможность подстройки ГО данной станции к работе ГО другой станции, выбранной за ведущую станцию. Как следует из рис. 2.15, формирование необходимых последовательностей импульсов реализуется делением частоты. Временные диаграммы работы ГО с использованием делителей частоты приведены на рис. 2.16. На вход делителя разрядных импульсов ДР от формирователя тактовой последовательности поступает периодическая последовательность импульсов. ДР формирует восемь разрядных импульсов Р\...Р%. Каждый разрядный импульс сдвинут относительно следующего на тактовый интервал. Интервал следования одноименных разрядных импульсов равен Т р = 8Т Т. На рис. 2.16,а показано положение импульсных последовательностей Р/...Р 8 относительно тактовых. Из любой последовательности Pi формируются управляющие последовательности КИ 0 , КИ\, KHff.i, определяющие границы канальных интервалов и их временное положение. Расположение КИ относительно разрядных импульсов и тактовой последовательности также видно из рис. 2.16,д. На рис. 2.16,6 показано расположение импульсов управляющих последовательностей Ц о и Ц/ относительно последовательностей КИо..-KHn-i, а на рис. 2.16,в - взаимное расположение циклов Z/o- Цы в сверхцикле.
Схема ГО приема отличается от схемы ГО передачи следующими особенностями, обеспечивающими работу ГО приема синхронно и синфазно с ГО передачей. Во-первых, импульсная последовательность с тактовой частотой f T будет поступать на вход ДР не от ЗГ, а от выделителя тактовой частоты - ВТЧ. Во-вторых, установка ГО приема по циклу и по сверхциклу осуществляется с помощью сигналов, поступающих от приемника синхросигнала, о чем будет сказано ниже.
Рис. 2.16. Временные диаграммы работы генераторного оборудования
2.4.2. Задающие генераторы
Основным требованием, предъявляемым к задающим генераторам (ЗГ) ЦСП, является стабильность частоты. В то же время они должны иметь возможность перестройки частоты в определенных пределах. Выполнение противоречивых требований обеспечения стабильности частоты ЗГ (в режиме автогенерации) и реализации определенной перестройки учитывается при выборе соответствующей схемы ЗГ. Относительная нестабильность частоты ЗГ должна быть не выше 10~ 5 , и поэтому в схемах ЗГ для стабилизации частоты используются кварцевые резонаторы (КР). Частота
Рис. 2.17. Принципиальная схема ЗГ на транзисторах
ЗГ выбирается в целое число большей, чем тактовая частота/ т. Так, например, ЗГ аппаратуры формирования первичного цифрового потока типа ИКМ-30 вырабатывает гармоническое колебание с частотой/ зг = 8192 кГц. Выбор частоты генерации, в 4 раза превышающей тактовую частоту потока, позволяет осуществить почти оптимальное построение ЗГ. В схему ЗГ входят делитель частоты (ДЧ) и формирователь тактовой последовательности (ФТП). В настоящее время ЗГ цифровых систем передачи реализуются как на дискретных (рис. 2.17), так и на логических элементах (рис. 2.18).
Рис. 2.18. Функциональная схема ЗГ на логических элементах
Схема ЗГ (рис. 2.17) представляет двухкаскадный усилитель с положительной обратной связью, в состав которого входит кварцевый резонатор КР. Режим по постоянному току первого каскада обеспечивается резисторами Л1...Л4, второго - резисторами R 5 ...R 6 . Для изменения частоты ЗГ в заданных пределах включен варикап VD, управляемый напряжением U yn , которое может изменяться или регулироваться устройством фазовой автоподстройки частоты при работе ЗГъ режиме внешней синхронизации.
Схема ЗГ (рис. 2.18) состоит из трех инверторов DDI...DD3, сопротивлений R/ и /? 5 обеспечивают перевод элементов D\ и D2 в активный режим. Длительность импульсов можно менять подборкой резисторов R\ и Re, сопротивления которых совместно с входной емкостью элемента DD3 образуют цепь временной задержки. Подстройка частоты осуществляется управляемым варикапом VD.
Учитывая, что ЗГ должен работать в режиме как автогенерации, так и внешнего управления частотой в схеме предусматривается возможность переключения режимов. На рис. 2.19 представлена схема задающего генератора, включающая в себя автогенератор с кварцевой стабилизацией, собственно ЗГ и схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящей из фазового детектора - ФД, фильтра нижних частот - ФНЧ и усилителя постоянного тока, формирующих сигнал управления перестройкой частоты ЗГ.
В режиме автогенерации устанавливаются перемычки 1 - 2, 4 - 6, а в режиме внешней подстройки частоты - перемычки 2-3, 4 ~ 6 и 7 - 8. При этом в работу включается схема ФАПЧ, которая сравнивает фазы внешней частоты синхронизации и собственной частоты ЗГ. Если имеют
Рис. 2.19. Схема ЗГ с фазовой автоподстройкой частоты
расхождения фаз этих частот, то вырабатывается соответствующий управляющий сигнал, и частота ЗГ подстраивается под частоту синхронизации.
В режиме использования внешнего генератора устанавливается перемычка 5-6. Работа схемы от местного генератора и работа от внешнего генератора совершенно одинаковы.
В режиме внешней синхронизации схема работает следующим образом: устанавливается перемычка 7-8; частота местного ЗГ и частота от внешнего генератора поступают на фазовый детектор ФД на выходе которого образуется разностный сигнал; ФНЧ выделяет постоянную составляющую этого сигнала, величина которой пропорциональна расхождению частот воздействующих на него сигналов; сигнал с выхода ФНЧ усиливается УПТ, на выходе которого формируется сигнал напряжением £/ уп, управляющий перестройкой частоты ЗГ (воздействуя, к примеру, на варикап).
2.4.3. Делители частоты
Схемы делителей различного назначения (разрядных, канальных, циклов и сверхциклов) легко реализуются на основе счетчиков, регистров, дешифраторов и других логических схем.
Функциональная схема делителя разрядов ДР (для m = 8) с использованием трехразрядного двоичного счетчика на триггерах Тг { ...Тг 3 показана на рис. 2.20,а.
Реализовать такой ДР можно и применением кольцевого счетчика из восьми триггеров Тг\...Тг%, рис. 2.20,6. Аналогичным образом можно построить и другие делители. На практике более широкое распространение получил первый вариант, который для своей реализации требует меньшего числа триггеров
Рис. 2.20. Функциональные схемы делителей разрядов
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите основные способы снижения затухания при дискретизации анало
говых сигналов.
2. В чем сущность резонансного способа дискретизации?
3. Процесс кодирования в кодерах последовательного счета. Достоинства и
недостатки кодеров последовательного счета.
4. Процесс кодирования в линейных кодерах поразрядного кодирования или
взвешивающего типа.
5. Назначение инверторов DDi
и DD 2
линейного кодера взвешивающего типа
для двухполярных сигналов. Назначение устройства формирования ИКМ сигнала.
6. Назначение компандерной логики в схеме нелинейного кодера.
7. Назначение экспандерной логики в схеме нелинейного декодера.
8. Изобразите структурную схему цифрового регистра или преобразователя
последовательного кода в параллельный.
9. На вход нелинейного кодера поступает АИМ-2 сигнал с амплитудой - 10188 о
Определить структуру кодовой комбинации на выходе нелинейного кодера.
10. На вход нелинейного декодера поступает ИКМ сигнал вида 00111101 Оп
ределите амплитуду АИМ-2 отсчета на выходе нелинейного декодера.
11. Сформулируйте основные требования к генераторному оборудованию
ДСП.
12. Укажите назначение основных элементов структурной схемы генераторно
го оборудования ЦСП.
13. Поясните работу схемы задающего генератора, изображенного на рис. 2.16.
14. Поясните работу схемы задающего генератора, изображенного на рис. 2.17.
15. Разработайте функциональную схему ЗГ с
использованием двух инверто
ров.
16. На примере схемы рис. 2.18 поясните режимы работы генераторного обо
рудования.
17. Попытайтесь изобразить временные диаграммы работы схемы в режиме
внешней синхронизации.
18 Изобразите функциональную схему ДК для формирования канальных последовательностей импульсов с использованием кольцевого счетчика.
19. Изобразите функциональную схему ДК для формирования канальных последовательностей импульсов с использованием соответствующего разрядного счетчика.
Кодер: Кодер программист, специализирующийся на кодировании написании исходного кода по заданным спецификациям. Кодер одна из двух компонент кодека (пары кодер декодер). «Кодер» фантастический фильм режиссёра Винченцо Натали. «Кодеры»… … Википедия
кодер - КОДЕР, а, м. Программист, занимающийся написанием программного кода, а также пренебр. о посредственном, бездарном программисте. Типичный совковый кодер. Из речи программистов … Словарь русского арго
Сущ., кол во синонимов: 6 it шник (6) айтишник (10) информатик (6) … Словарь синонимов
кодер - Устройство, осуществляющее кодирование. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 94. Теория передачи информации. Академия наук СССР. Комитет технической терминологии. 1979 г.] Тематики теория передачи информации EN coder …
кодер - kodavimo įtaisas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. code device; coder; coding device; encoder vok. Codierer, m; Kodierer, m; Kodierungseinrichtung, f; Kodierungsgerät, n; Verschlüßler, m; Verschlüsseler, m rus. кодер, m; кодирующее… … Automatikos terminų žodynas
кодер - к одер, а … Русский орфографический словарь
кодер - Syn: шифратор … Тезаурус русской деловой лексики
кодер - а, ч., спец. Пристрій, який виконує кодування … Український тлумачний словник
кодер - Устройство, осуществляющее кодирование … Политехнический терминологический толковый словарь
кодер ИКМ - кодер Устройство, предназначенное для осуществления квантования и кодирования отсчетов сигнала электросвязи при ИКМ. Примечание Аналогично кодеру ИКМ получают свои названия и определения другие кодеры, например кодер ДИКМ. [ГОСТ 22670 77]… … Справочник технического переводчика
Книги
- Электроника: логические микросхемы, усилители и датчики для начинающих , Платт Чарльз. Обучение в ходе экспериментов. В книге "Электроника для начинающих" был представлен мир электроники и изложены его основные понятия. Теперь вы готовы перейти к следующему этапу - разработке…
- Электроника. Логические микросхемы, усилители и датчики для начинающих , Платт Ч.. Обучение в ходе экспериментов. . В книге "Электроника для начинающих" был представлен мир электроники и изложены его основные понятия. Теперь вы готовы перейти к следующему этапу -…
В русском языке появилось так много слов за последний 20 лет, что знать их всех просто невозможно. С активным развитием интернета начали возникать и новые профессии. Причем над одним и тем же делом могут работать люди разных специальностей. Конечно, обычный человек не обязан разбираться во всем подряд. Особенно в том, что ему неинтересно. Но если вы как-то связаны с программированием, то однозначно захотите знать, что такое кодер.
Предпосылка
С одной стороны, вопрос о разнице между специальностями кодер и программист можно считать надуманным. Никакой проблемы на первый взгляд нет. Но если присмотреться ближе к ним, то становится понятно, почему так часто путают эти две профессии.
Во многом неточность формулировок и переводов связана с англоязычными понятиями. С этим сейчас сталкивается весь массив новомодных слов, которые приходят в русский язык. У одного предмета начинает появляться огромное количество имен, и уже становится непонятно, перед нами корпус компьютера, системный блок или шасси.
То же самое происходит и с профессиями. Особенно остро проблема стала со Интересно, что даже сейчас может возникнуть перепалка в споре о кодере и программисте. В чем разница этих специальностей, может решить для себя каждый самостоятельно.
Два лагеря
Неточность определений этих слов появилась еще в середине 2000-х годов. Так можно было выделить два противоборствующих лагеря. Они вступали в спор на каждом форуме, доказывая свою правоту. На деле мы получили полемистов, которые полагают, что программисты - это люди, работающие с кодом и архитектурой. Отсюда можно сделать логический вывод, что кодер и программист - это синонимические профессии.
Представители второго лагеря считали несколько иначе. По их мнению, программист - это продвинутый специалист, которого можно назвать архитектором. А вот кодер - это программист начального уровня.
Второе мнение дает право утверждать, что программист считается главенствующей особой, которая разрабатывает и создает алгоритмы, по которым будет работать программа, а кодер просто исполняет все задуманное.
Универсальность
Это два наиболее распространенных мнения, к которому смогли прийти жители интернета. Главная проблема в том, что разделить кодера и программиста крайне тяжело. Зачастую они выполняют и первую, и вторую задачу. Эта ситуация отдаленно напоминает редактора и корректора. Когда очевидно, что первый - это руководитель, который работает над изданием по всем фронтам, а второй - исправляет ошибки в тексте. Но в последнее время редактор часто превращается в корректора по совместительству, особенно если требуется сократить штат и сэкономить.
Та же история происходит и с программистом, который часто не только разрабатывает алгоритмы, но и после реализует их в качестве кодера.
Оскорбление
Конечно, глупо было бы полагать, что форумчане и завсегдатаи интернета идеально поделились на два лагеря. Были и те, кто выдвигал свои безумные теории. О них стоит вкратце упомянуть. Итак, в погоне за единым определением появлялись обидные и не очень толкования.
Кодер - это быдлокодер. Вот такое странное мнение удалось найти в сети. Не трудно догадаться, что объяснение этой специальности довольно оскорбительное. Некоторые посчитали, что кодер - это не профессионал своего дела. Он лишь «страдает» над неоптимизированным кодом, который пишет с ошибками. У кодера нет опыта, он - возомнивший себя программистом неуч.
Творчество
Еще одно мнение уже было описано ранее, но в другой формулировке. Творцом называют программиста, а вот ремесленником - кодера. Возможно толкование и имело бы право на жизнь, но есть одна загвоздка. Редко работу программиста можно назвать творчеством. Творцы - это дизайнеры, художники, музыканты. Программисты пишут коды, стараются угодить заказчику, реализовать его задачи и т. д. Конечно, случается, что программист становится главой одного из отделов, тогда он работает над творческими задачами. Но штатный специалист обычно выполняет монотонную работу.
Если вы убеждены, что программирование - это творчество, пусть будет так. Но тогда отрицать то, что кодер занимается этим же творчеством, бессмысленно. Ведь оба специалиста работают над одним объектом - кодом.
Происхождение
Чтобы не путаться в мнениях и решить, чем кодер отличается от программиста, можно зайти с другой стороны. Как уже упоминалось выше, это два заимствованных слова. Значит, у них есть перевод, которой даст четкие определения.
Оказывается, английский не очень помогает в решении этого вопроса. Будь-то «programmer», «coder» или «developer», в русском все равно оказывается, что это программист. То есть с лингвистической точки зрения это синонимы.
Есть предположение, что изначально слово «кодер» стали использовать, потому что оно короче и его легче и быстрее писать. А мы знаем, что русский язык стремится стать проще. Так понятия «кодер» и «программист» в один момент слились.
Необходимость
Вообще, проблема русского языка состоит как раз в том, что часто в нем появляются слова, которые не имеют практического смысла. То есть, был себе программист, никого не трогал, и вдруг, слово стало трудно писать, и решили использовать его синоним «кодер». Это простая замена слов, которая не принесла в язык нового понятия, а лишь упростила имеющееся.
В доказательство этого мнения можно напомнить и об использовании «программера». Оказывается, что некоторые пользователи для себя решили, что именно так правильно использовать название этой профессии. В итоге мы получаем то, что люди в последнее время используют либо привычные слова, либо новомодные.
Уровень квалификации
Поскольку перевод с английского не дает никаких новых фактов использования этих слов, вернемся к предыдущему мнению. Кодер или программист имеют разные квалификации. Это наиболее распространенное разделение специальностей. Получается, что к кодеру относят программиста самой низкой категории.
На деле доказать это убеждение не получится. Но были сведения о том, что имелся принятый стандарт, который позволял всех программистов поделить на четыре квалификационные группы. В первую попали стажеры, кодировщики, младшие программисты и разработчики. Во второй находились инженеры и программисты. В третью поместили старших разработчиков и программистов, а также инженеров. В последней находился ведущий программист, старший специалист и главный инженер.
Интересно, что для каждой группы были прописаны требования и задачи. Но возникла другая проблема - кодера в списке нет. За то есть кодировщик. Снова столкновение двух синонимических понятий, которые можно было бы разделить на два лагеря.
Вообще, кодировщик и кодер - это не просто синонимы. Это одно и то же понятие, поскольку первое и второе на английском будет «coder». Так, мы возвращаемся снова к тому, что кодер - это просто исполнитель, а программист - идейный вдохновитель и в некоторых случаях руководитель.