157383564

przez kanał wymaga przyporządkowania mu odpowiedniego sygnału. W praktyce realizuje się to dwuetapowo. W pierwszym kroku nadawany tekst poddaje się kodowaniu np. za pomocą alfabetu Morse'a. Dopiero tak zakodowaną wiadomość przekształca się w sygnał stosując modulację. Dla telegrafu Morse‘a jest ona realizowana poprzez kluczowanie amplitudy sinusoidalnej fali nośnej.

W telefonii wiadomością jest wypowiedź słowna przyjmująca postać fali akustycznej. Istotą wynalazku Bella był pomysł, żeby zmienne ciśnienie akustyczne przekształcić do postaci sygnałów elektrycznych, które można następnie przesyłać w takim sam sposób jak sygnał telegraficzny. Pojawia się jednak ograniczenie jakim jest dostępne pasmo kanału, wynikające z właściwości samego medium jak i urządzeń występujących w torze telekomunikacyjnym.

Obydwa powyższe systemy przesyłania informacji za pośrednictwem kanału analogowego znacząco się różnią. Transmisję telegraficzną cechuje bardzo wąskie widmo skupione wokół częstotliwości nośnej (tutaj 1200 Hz). Jest to jednak okupione niewielką szybkością transmisji wyrażoną w liczbie nadawanych słów na minutę. Jednocześnie pasmo sygnału telegraficznego jest znacznie węższe od pasma sygnału mowy. Sygnał mowy posiada bowiem składowe częstotliwościowe sięgające nawet 20kHz. Dostępne pasmo kanału jest zasobem rzadkim i przy masowości usług telefonicznym, bardzo ograniczonym. Stąd też konieczne jest przystosowanie sygnału mowy do kanału o znacząco mniejszej szerokości pasma. W telefonii analogowej dobrym rozwiązaniem okazało się ograniczenia pasma sygnału mowy do przedziału 300-3400Hz zwanego pasmem telefonicznym. Tak ograniczony sygnał mowy nadal cechuje duża zrozumiałość treści oraz rozpoznawalność osoby, intonacji i barny głosu rozmówcy.

Oprogramowanie TELEsound generuje po stronie nadawczej sygnały telegraficzne oraz sygnały mowy rejestrowane mikrofonem albo pobrane z bazy wypowiedzi zarejestrowanych przez różnych mówców. Następnie przesyła je pomiędzy dwoma stanowiskami komputerowymi (stacjami roboczymi) pracującymi w sieci lokalnej z zastosowaniem modelu pasmowego kanału transmisyjnego z addytywnym białym szumem gaussowskim. Po stronie odbiorczej przeprowadzany jest odsłuch i podgląd w idm przesłanych sygnałów oraz dekodowanie sygnalów^: telegraficznych. Studenci w ramach ćwiczenia mają za zadanie zapoznanie się z sygnałami telegraficznymi i telefonicznymi, ich brzmieniem i właściwościami widmowymi oraz zbadanie odporności tych metod przesyłania informacji na ograniczanie pasma kanału oraz zakłócanie szumem białym.

6. Elastyczny moduł jednostki centralnej z układem FPGA

Leszek Dębowski e-mail: leszek.debowski@ieł.gda.pl

Na przestrzeni ostatnich kilku lat daje się zauważyć znaczący wzrost zainteresowania implementacją algorytmów sterowania w systemach cyfrowych wykorzystujących złożone układy programowalne FPGA (ang. Field Prograinmable Gate Arrays). Dotychczasowe rozwiązania cyfrowych systemów pomiarowych i sterujących przeznaczonych do urządzeń energoelektronicznych bazowały głownie na architekturach opartych o szybkie mikrokontroler} oraz uniwersalne procesory sygnałowe (DSP), bądź dedykowane kontrolery DSP. Stosowane niekiedy układy programowalne średniej lub dużej skali integracji CPLD (ang. Complex Prograinmable Logic Devices) bądź FPGA. pełniły zazwyczaj funkcje pomocnicze - szybkich koprocesorów lub/i inteligentnych peryferiów. Aktualnie ma miejsce bardzo dynamiczny rozwój zaawansowanych układów FPGA w zakresie wielkości wewnętrznych zasobów logicznych, częstotliwości pracy, poboru mocy oraz programowo-sprzętowych narzędzi wspomagających. Dzięki temu stała się możliwa pełna integracja algorytmicznych struktur przetwarzających oraz inteligentnych bloków peryferyjnych w ramach jednego układu SoC (ang. System on Chip). Przetwarzanie równolegle prowadzone w wielu arytmetyczno-logicznych blokach funkcyjnych zaimplementowanych w strukturze FPGA. pozwala na uzyskanie większej efektywności obliczeniowej, w porównaniu z dotychczas stosowanymi architekturami mikroprocesorowymi.

Biuletyn Informacyjny nr 24 -PTETiS Oddział Gdańsk 17