A PCM hirközlés

Tartalom

1. Bevezetés 1
1.1 Történelmi áttekintés 2
1.2 A jegyzet felépítése 3
2. Az analóg-digitális átalakítás 4
3. A kvantálás 6
3.1 A lineáris és a nemlineáris kvantálás 8
3.2 Példa nemlineáris kvantálásra.A CCITT "A" karakterisztika 8
3.3 A nemlineáris kvantálásból eredő nyereség 10
3.4 A kompandálás 13
3.4.1 A logaritmikus kompandálás 14
3.4.2 A karakterisztika 16
3.4.3 Az exponenciális és a hiperbólikus kvantálás 16
3.5 A kvantálási zaj 17
3.5.1 A kvantálási zaj számítása lineáris kvantálás esetén 18
3.5.2 A kvantálási zaj számítása nemlineáris kvantálás eseten 20
3.5.3 A jel amplitúdó eloszlása 21
3.5.4 A kvantálási zaj folytonos "A" karakterisztika esetén 23
3.5.5 A kvantálási zaj számítása törtvonalas karakterisztika esetén 26
3.5.6 A kvantálási zaj spektrális eloszlása 27
4. A kvantálás hatása a beszédátvitelre 28
4.1 A beszédátvitel főbb jellemzői 28
4.2 A beszéd dinamika tartománya 29
4.3 A PCM berendezés alapzaja 32
4.4 A CCITT ajánlások a kvantálási zajra 33
5. A kódolás
5.1 A kódolásra vonatkozó alapfogalmak 35
5.1.1 A bináris kódok 37
5.1.2 A diszparitás és a hibajavító kódok 40
5.2 A kódolók típusai 40
5.2.1 A számláló kódoló 42
5.2.2 A polaritás megállapítása és a komparálás 45
5.2.3 Az iteráló kódoló 47
5.2.3.1 A súlyozó hálózatok 49
5.2.3.2 Nemlineáris kvantálás-kódolás megvalósítása iteráló kódolóval 52
5.2.3.3 A 12 bites kód 55
5.2.4. A hajtogató kódoló 56
5.2.5. A dinamika csökkentése a kódoló bemenetén 59
5.2.6 A katódsugárcsöves kódoló 61
5.2.7. A mátrix kódoló 62
5.2.8. DM kódolók 64
5.2.9 A dekódolás 65
5.2.9.1 A számláló dekódoló 66
5.2.9.2 A súlyozó dekódoló 66
5.2.9.3 A digitális expandálás 67
5.2.10 A bit inverzió 69
6. A mintavételezés és a mintavételezett jel helyreállítása 70
6.1 A Nyquist-Shannon mintavételezési tétel 70
6.2 A mintavételezési függvény 71
6.3 A mintavételezés mint moduláció 73
6.4 Az aliasing jelenség 76
6.5 Sávszűrő által korlátozott jel mintavételezése 78
6.6 A mintaismétléses mintavételezés 80
6.7 A mintavételező és tartó áramkör 84
6.7.1 Az elektronikus kapcsoló 87
6.7.2 A buffer erősítők 88
6.8 A jel helyreállítása 89
6.9 PAM jel átvitele aluláteresztő szűrőn 91
6.9.1 Dirac impulzus átvitele aluláteresztő szűrőn 91
6.9.2 A Nyquist probléma 92
6.9.3 A Shannon tétel 94
6.10 A mintavételezés okozta hibák 94
6.10.1 A jelhelyreállítás és a kvantálási torzítás 95
7. Impulzusmodulációs módszerek.PDM és PCM rendszerek 96
7.1 A PCM multiplex jel 99
7.2 A keret szervezés 101
7.3 A Primer PCM 30/32 rendszer keretszervezése 103
8. A PCM 30/32 multiplex berendezés 106
8.1 A 2/4 huzalos egység 107
8.2 Az adás irányú jelátvitel és az időzítő jelek előállítása 108
8.3 A keret összeállítás 111
8.4 A vétel irány 113
8.5 A vonali kódolás 115
8.5.1 Az AMI kód 115
8.5.2 A HDB3 kód 116
8.5.3 A vonali kódoló áramköri megvalósítása 117
8.6 A szinkronizálás 122
8.6.1 A bit időzítés 122
8.6.2 A keret szinkronizálás 123
8.6.3 A keret szinkronizálás mint statisztikus folyamat 125
8.6.4 A bittévesztés valószínűsége a szinkron jelben 125
8.6.5 A szinkron jel keresés és felismerés 128
8.6.6 A szinkronizáló áramkör felépítése 132
8.6.7 A vonali hibaarány ellenőrzése 133
8.6.8 A multikeret szinkronizálás 135
8.7 A 64 kbit/s-os adatcsatorna 136
8.7.1 A 64 kbit/s-os adatcsatorna megvalósítása 138
8.8 Az E/M jelzésátvitel 141
8.8.1 A sávon belüli jelzésátvitel 141
8.8.2 A sávon kívüli jelzésátvitel 142
8.8.3 A PCM multiplex berendezés E/M jelzésrendszere 143
8.9 A primer PCM multiplex berendezés ellenőrző és riasztó áramkörei 146
9. A magasabb rendű PCM multiplex berendezések 148
9.1 Az PDM multiplex berendezések felépítése 148
9.2 A magasabb rendű PCM multiplex berendezések felépítése 151
9.3 Magasabbrendü csoport képzése alacsonyabb rendű szinkron vagy aszinkron csoportokból 153
9.3.1 Szinkron csoportok egyesítése 153
9.3.2 Aszinkron csoportok egyesítése 154
9.3.3 A kiigazítási (stuffing) módszerek 155
9.3.3.1 A pozitív kiigazítás 155
9.3.3.2 A pozitív-nulla-negatív kiigazítás 157
9.3.3.3 A pozitív-negatív kiigazítás 158
9.3.4 A rugalmas tar 158
9.4 A szekunder (8,8448 Mbit/s-os PCM berendezés 162
9.4.1 Az aszinkron szekunder PCM berendezés (pozitív kiigazítással) 163
9.4.2 A szinkron szekunder PCM berendezés 167
9.4.3 A közvetlen kódolású szekunder PCM berendezés 170
9.5 A tercier, a kvarter és a magasabbrendű PCM berendezések 171
9.6 A szinkronizálás a magasabbrendű PCM berendezésekben 174
10. A transzmultiplexer 178
10.1 Az analóg átviteli út digitális leutánzása 179
10.1.2 Az analóg moduláció 179
10.2.1 A Hartley, a Barber és a Weaver modulátor 181
10.3 A digitális moduláció 185
10.3.1 A mintavételezéssel fázismerev kapcsolatban lévő moduláció 186
10.3.2 Példák digitális modulációra 188
10.4 A digitális szűrők 189
10.4.1 Az analóg és a digitális szűrés elve 190
10.4.2 Differenciál és differencia egyenletek 190
10.4.3 Nem rekurzív és rekurzív digitális szűrők 193
10.4.4 A digitális szűrők impulzus-válasz függvénye 194
10.4.5 A digitális szűrő külső csatlakoztatása 195
10.4.6 A digitális szűrő előnyei és hátrányai 197
10.5 A mintavételezési sebesség változtatása 198
10.5.1. A decimálás 198
10.5.2 Az interpolálás 199
10.5.3 A mintavételezési sebesség L/M arányú változtatása 200
10.5.4 A decimálé és az interpoláló szűrő 200
10.5.5 A polifázisu interpoláció 200
10.6 A digitális Hartley és Weaver modulátor 201
10.6.1 A digitális Hartley modulátor 201
10.6.2 A digitális Weaver modulátor 203
10.6.3 A digitális demoduláció 204
10.7 A transzmultiplexer elv 205
10.7.1 A digitális összegezés 206
10.8 Transzmultiplexer típusok 208
10.8.1 A direkt módszer 209
10.8.2 A Darlington módszer 210
10.8.3 A Bellanger módszer 212
10.8.4 A módosított Bellanger módszer 221
10.8.5 A Claasen-Meoklenbröuker-Fettweis módszer 221
10.9 Transzmultiplexer berendezések 225
10.10 Befejezés 228
Függelék
A. A PCM berendezésekre vonatkozó CCITT ajánlások 229
B. A Diszkrét és a Gyors Fourier Transzformáció 232
B.1 A probléma felvetése 232
B.2 A DPT 233
B.3 A DPT komplex alakja 235
B.4 A módosított DPT 236
B.5 Számpélda DFT-re 239
B.6 Az FFT 240
B.7 Összefoglalás 240
C. A Z Transzformáció 241
C.1 Mintavételezett függvény Laplace transzformáltja 241
C.2 Az s->z leképezés 243
C.3 Az inverz Z transzformáció 245
C.4 A Laplace és a Z transzformáció fizikai értelmezése 246
C.5 F(s) és F(z) pólusai 249
C.6 Példák Z transzformációra 250
C.7 A H(s) és a H(z) transzfer függvény 254
C.8 Példák transzfer z függvényre 256
D. Irodalom 259

Témakörök