Презентация ДИСКРЕТИЗАЦИЯ и КВАНТОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ онлайн

Содержание слайда: ДИСКРЕТИЗАЦИЯ и КВАНТОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Содержание слайда: ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДИСКРЕТИЗАЦИИ ТЕОРЕМА КОТЕЛЬНИКОВА-НАЙКВИСТА КВАНТОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО СИГНАЛА ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ ШАГА КВАНТОВАНИЯ ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ЦАП) ПАРАМЕТРЫ Ц А П АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (АЦП) ПРЕОБРАЗОВАНИЕ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ ПАРАМЕТРЫ АЦП

Содержание слайда: .

Содержание слайда: Под КВАНТОВАНИЕМ будем понимать преобразование некоторой величины с непрерывной шкалой значений в величину, имеющую дискретную шкалу значений. Это преобразование сводится к замене любого мгновенного значения сигнала одним из конечного множества разрешен-ных значений, называемых уровнями квантования

Содержание слайда: ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДИСКРЕТИЗАЦИИ

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ ШАГА КВАНТОВАНИЯ

Содержание слайда: Динамический диапазон непрерывных сообщений (сигналов) определяется отношением максималь-ного сигнала к уровню шумов в непрерывном сигнале. Динамический диапазон непрерывных сообщений (сигналов) определяется отношением максималь-ного сигнала к уровню шумов в непрерывном сигнале. Например, когда мы говорим о динамическом диапазоне акустических сигналов, за уровень шума (или минимального акустического сигнала) принимается уровень шума в лесу в безветренную погоду. При этом мощность акустического сигнала при спокойном разговоре нескольких человек в 1000 раз больше или составляет 30дБ. Уровень шума на проезжей части улицы в час пик оценивается в 1000000 раз больше мощности шума в безветренном лесу или 60дБ.

Содержание слайда: Шум моторов реактивного самолета по мощности в 1012 раз больше минимального шума леса или 120дБ. Обычно этот уровень называют порогом болевых ощущений для акустического аппарата человека (уха). Шум моторов реактивного самолета по мощности в 1012 раз больше минимального шума леса или 120дБ. Обычно этот уровень называют порогом болевых ощущений для акустического аппарата человека (уха). Таким образом, говоря об уровне акустического сигнала в дБ, мы сравниваем этот сигнал с минимальным шумом. Максимальный динамический диапазон акустичес-ких сигналов, воспринимаемых человеческим ухом – 120дБ. Акустический сигнал с таким диапазоном можно преобразовать в аналоговый электрический сигнал (например, в напряжение) с помощью микрофона.

Содержание слайда: Однако, передача такого сигнала через реальные каналы связи: проводной (телефонный), радио-канал, запись и воспроизведение на магнитофон или другие носители информации – происходит с потерей динамического диапазона. Однако, передача такого сигнала через реальные каналы связи: проводной (телефонный), радио-канал, запись и воспроизведение на магнитофон или другие носители информации – происходит с потерей динамического диапазона. Динамический диапазон аналоговых каналов связи составляет от 20дБ до 60дБ. Это объясняется наличием шумов в каналах связи. Квантование аналоговых сигналов на передаю-щем конце и передача цифровых сигналов по каналам связи позволяют передавать сигналы с динамическим диапазоном 90дБ и более. Напри-мер, запись музыкальных программ на лазерные компакт-диски (CD).

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: ПАРАМЕТРЫ Ц А П

Содержание слайда: СТАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Ц А П

Содержание слайда:

Содержание слайда: ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Ц А П

Содержание слайда: Одним из важных параметров ЦАП является - ШУМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ или ШУМ КВАНТОВАНИЯ. Уровень шума (Dш) измеряется в относительных единицах, как отношение максимального выходного напряжения ЦАП к величине шага квантования. Обычно уровень шума измеряется в "дециБелах": Одним из важных параметров ЦАП является - ШУМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ или ШУМ КВАНТОВАНИЯ. Уровень шума (Dш) измеряется в относительных единицах, как отношение максимального выходного напряжения ЦАП к величине шага квантования. Обычно уровень шума измеряется в "дециБелах": Dш = 20 * lg (Uмакс(N) / ∆ Uр.с). Dш = 20 * lg (Nмакс) = 20 * lg (2n). Уровни шумов квантования ЦАП Разрядность ЦАП (бит) 6 7 8 10 12 14 16 Уровень шума (дБ) 36 42 48 60 72 84 96

Содержание слайда: АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (АЦП)

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: В первом такте с помощью аналогового интегратора на операци-онном усилителе интегри-руется входное напряжение за фиксированный интервал времени Т1. При этом на интегрирующем конден-саторе С накапливается заряд: В первом такте с помощью аналогового интегратора на операци-онном усилителе интегри-руется входное напряжение за фиксированный интервал времени Т1. При этом на интегрирующем конден-саторе С накапливается заряд:

Содержание слайда:

Содержание слайда: ПАРАМЕТРЫ АЦП

Содержание слайда:  НЕЛИНЕЙНОСТЬ - отклонение передаточной характеристики АЦП во всем диапазоне изменения входного сигнала.  НЕЛИНЕЙНОСТЬ - отклонение передаточной характеристики АЦП во всем диапазоне изменения входного сигнала.  ЧАСТОТА ДИСКРЕТИЗАЦИИ Fд - частота, с которой происходит образование дискретных значений сигнала.   ВРЕМЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Тпр - время, отсчитываемое от начала преобразования до появления на выходе кода, соответствующего данной выборке.    ВРЕМЯ ВЫБОРКИ Тв - время, в течение которого происходит образование одного выбранного значения.

Содержание слайда: Вопросы для экспресс-контроля 1.     Зачем применяется преобразование непрерыв-ных сигналов в дискретные? 2.      Назовите основные соотношения Котельникова-Найквиста при дискретизации сигнала. 3. Назовите точный метод восстановления непре-рывного сигнала из дискретного. Привести практи-ческие примеры восстановления непрерывных сигналов из дискретных с меньшей точностью. 4.  Чем определяется выбор величины шага кванто-вания непрерывных сигналов? 5.   В чем отличие абсолютной погрешности кванто-вания от относительной погрешности? Величины измерения относительной погрешности.

Содержание слайда: Вопросы для экспресс-контроля 6.       Назначение ЦАП и АЦП. 7.       Преимущества ЦАП с матрицей R-2R. 8.  Какой ЦАП обладает максимальным быстро-действием? Чем достигается максимальное быстродействие? 9.       От чего зависит точность ЦАП? 10.  Перечислите основные статические и динами-ческие параметры ЦАП. 11. Что такое шум квантования? Как его уменьшить?

Содержание слайда: ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ