img164

164

1,4.4. PORÓWNANIE JAKOŚCI PRZETWARZANIA AWALOGOMD-CYFIOtGO W HOOULACJACh KODOWYCH

v

Charakterystyczną cechą wszelkich Modulacji kodowych jest przetwarzanie analogowo-cyfrowe. Ogólne jego zasady szczegółowo przedstawiliśmy w dwóch poprzednich podrozdziałach. Niezależnie od tego, czy realizujemy je w ukł*. dzie bezpośrednie czy różnicowye, polega ono w istocie rzeczy na kwantowa, niu próbek sygnału oryginalnego i odwzorowywaniu odpowiadających iw numerów poziomów kwantowania w słowa kodowe. Przypominamy, że wielkością charakteryzującą przetwarzanie analogowo-cyfrowe jest odstęp sygnał - błąd kwantowania czyli stosunek wariancji próbki sygnału przetwarzanego do wariancji błędu kwantowania. Rozważmy teraz przekształcenie odwrotne (cyfrowo-analogowe) polegające na odtworzeniu ze słów kodowych pierwotnego sygnału analogowego. Rzeczą oczywistą jest, że przekształcenie to nie może być bezbłędne, gdyż kwantowanie ma charakter nieodwracalny. Z użytkowego punktu widzenia interesujące byłoby poznać wielkość tego błędu (również jego odstępu od sygnału przetwarzanego) i tym właśnie zagadnieniem -teraz się zajmiemy. Zauważmy przede wszystkim, że choć o jego wielkości zadecyduje z pewnością w głównej mierze odstęp sygnał - błąd kwantowania, to odczuwalny wpływ może nieć również rodzaj aproksymacji międzypróbkowej oraz końcowa filtracja wygładzająca. Ogólny schemat blokowy przetwornika cyfrowo-analogowego jest przedstawiony na rysunku 1.61*. Dekoder odtwarza próbki Xj sygnału przetwarzanego, są one obarczone błędem kwantowania e^. Na ich podstawie układ aproksymujący wytwarza sygnał x(t) aproksymujący sygnał przetwarzany x(t). Aproksymacja może być rzędu zerowego - schodkowa, pierwszego - liniowa, drugiego - paraboliczna itd. Już sam rysunek 1.61b pokazuje, że im wyższy jest stopień aproksymacji, tym lepiej sygnał aproksymujący odd8je sygnał oryginalny - przy tym samym odstępie sygnał - błąd kwantowania! M praktyce (ze względów technicznych) znalazła zastosowanie wyłącznie najprostsza aproksymacja zerowa i tylko ją będziemy dalej brać pod uwagę. ^HChropowatości^H sygnału aproksymującego możemy do pewnego stopnia usunąć za pomocą filtru dolnoprzepustowego o częstotliwości odcięcia równej maksymalnej częstotliwości sygnału. Jest to szczególnie ważne przy aproksymacji schodkowej. Zauważmy, że filtr wygładzający powinien być w tym przypadku tak uformowany, by wyeliminować zniekształcenia apertury**. Sygnał wyjściowy przetwornika cyfrowo-analogowego jest

♦Przy różnicowym przetwarzaniu analogowo-cyfrowym dekoder budujemy używając dodatniego sprzężenia zwrotnego, patrz rys. 1.57. Szczegółu tego, nieistotnego dla dalszych rozważań, nie będziemy uwzględniać.

♦♦Zniekształcenie apertury omówiliśmy w ustępie (1.3.2a). Tu przypomnijmy jedynie, że. jest ono szczególnie groźne wtedy, gdy czas trwania impulsów równy jest okresowi ich pojawiania się, a więc właśnie w naszym przypadku.