Модель аналогового запоминающего устройства АЗУ.

АЗУ - позволяет осуществить временную привязку отсчёта с погрешностью, существенно меньшей времени преобразования АЦП.

Идеальное АЗУ фиксирует мгновенные значения сигнала в заданный момент времени.

                                 (3.5.1)

 

Здесь  - "гребень" Дирака.

Рис. 14. Запоминание мгновенных значений сигнала.

Реально отслеживание очередного уровня сигнала  происходит в течение некоторого интервала времени, называемого "временем выборки". Появление сигнала, переводящего АЗУ в режим хранения, сопровождается фиксацией выходного сигнала.

Неидеальность элементов АЗУ и невозможность учесть в деталях сложный характер проявления их инерционных свойств приводит к смещению и неопределённости действительного момента отсчёта по отношению к заданному (номинальному) t_i

За основу модели дискретизатора естественно взять идеальный импульсный элемент, действие которого описывается оператором.

                      (3.5.2)

где  - входной сигнал;

 - функция Дирака.

При введении задержки (или опережения) на  момент срабатывания импульсного элемента:

       (3.5.3)

Интервал интегрирования должен перекрывать максимальное значение погрешности датирования отсчёта: .

Модель АЗУ как последовательное соединение модели повторителя (усилителя) (I) и дискретизатора (2) показана на рис. 15.

Рис. 15. Граф преобразований сигнала в АЗУ.

 

Модель АЦП.

В общем случае АЦП состоит из входного аналогового устройства (усилителя), АЗУ и собственно АЦП (квантователя).

Статическая функция преобразования квантователя  полностью определяется совокупностью М уровней компарирования х₁, ..., x_N , ..., x_M . Значение выходного кода равно N при условии

Уровни компарирования и уровни квантования однозначно определяют функцию погрешности e_q ( ). Квантователь считают безинерционным элементом АЦП. Тогда математическая модель такого квантователя будет

          (3.6.1)

С учётом изложенного математическая модель АЦП

(3.6.2)

 

Аналоговое входное устройство     Дискретизатор        Квантователь

Рис. 16. Граф преобразований сигнала в АЦП.

Дискретизатор с элементом случайной задержки представляется достаточно универсальным элементом, адекватно отражающим соответствующее свойство любого типа АЦП с внешним запуском.

 

Канал связи и его согласование с источником информации.

Под каналом связи понимают совокупность технических средств, обеспечивающих независимую передачу сообщений.

Основными характеристиками канала связи являются:

- ёмкость канала связи

                       (3.7.1)

где Т_К - время, в течение которого канал занят передаваемым сигналом:

- полоса частот, пропускаемая каналом;

Н_К - характеристика, показывающая превышение мощности сигнала Р_с, которую может пропустить канал над мощностью помех Р_п в канале;

- скорость передачи информации, количество информации, передающееся в единицу времени

                               (3.7.2)

- пропускная способность канала, максимально возможная скорость передачи информации по каналу

Пропускная способность канала определяется только свойствами канала и не зависит от источников сигнала.

Для того, чтобы канал передавал информацию без искажений, необходимо, чтобы его емкость V_K была больше объёма сигнала V_C , а пропускная способность С- была больше скорости выдачи информации источником сигнала U_D

1. Согласование величин V_K и V_C, . Необходимо выполнение условия V_K ³ V_C, при этом T_K ³ T_C ; F_K ³ F_C ; H_K ³ H_C Если какое-либо соотношение не выполняется, а условие V_K ³ V_C соблюдено, то необходимо предварительное преобразование сигнала

2. Согласование величин С и U_D. Условием неискажённой передачи информации является выполнение соотношения

               (3.7.3)

Значение U_D определяется следующим образом. Если количество информации, соответствующее одному отсчёту, равно I(х), а число отсчётов в секунду n , то скорость выдачи информации . В частности, при  где F_n - ширина спектра измеряемой величины, при

             (3.7.4)

Приведённым соотношением можно пользоваться, когда на вход канала поступает информация от l источников, опрашиваемых последовательно. Кроме того, если измеряемые величины статистически независимы, то

          (3.7.5)

Отношение скорости передачи информации U к скорости преступления информации от источника U_D называют коэффициентом передачи информации m.

Наиболее распространённые структуры линий связи, используемые для обслуживания рассредоточенных объектов, приведены на рис. 17.

Рис. 17. Структурные схемы линии связи:

а - последовательная; б - радиальная; в - кустовая.

В большинстве случаев при передаче информации от множества объектов к нескольким получателям используют одну и ту же линию. Для этого на передающем конце линии необходимо устройство уплотнения каналов (Рис. 18).

Рис. 18. Принцип построения многоканальной системы.

На приёмном конце линии соответствующие устройства разделяют сообщения. Такая система связи, когда при одной линии создаётся множество каналов, называется многоканальной.

Наиболее распространены методы частотного и временного разделения каналов. Разделение каналов по частоте основано на том, что каждому каналу выделяется определённая полоса частот.

Однако следует помнить о высокой стоимости канальных полосовых фильтров, достигающей 40% от общей стоимости.

Разделение каналов по времени основано на том, что заранее известно, какому каналу соответствует каждый отрезок времени. Для уменьшения влияния канала на канал между ними нужно оставлять защитные промежутки, определяемые допустимыми погрешностями системы.

 

ЛЕКЦИЯ 9

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 384; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!