analoginiai – skaitmeniniai keitikliai

Analoginiai – Skaitmeniniai Keitikliai

Analoginissignalas

Filtruotas analoginissignalas

Skaitmeninissignalas

Skaitmeninissignalas

AnaloginisSkaitmeninissignalas

Analoginis signalas

Filtras ASK Procesorius SAK Filtras

Signalų Apdorojimo Sistemos Struktūra


p(t) – diskretizavimo funkcija

T – diskretizavimo periodasTd 2

tptxtxd

– diskretizavimo dažnisd

– diskretus signalas signalas txd

– analoginis signalas tx

tnTtnTp

nd nTttxnx

nTp

nT

nT

0x 1x

nTxd

Išrinkimas (diskretizavimas)


tptxtxd

tnTtnTp

nd nTttxnx )t(x

)nT(p

)n(xd

nxd

nTpIšrinkimas (diskretizavimas)


Užlaikymas

np

tx nxd

th

txh

T0 t

1

txh tx užlaikymoįrenginys

)t(x

)nT(p

)t(xh


Kodavimas

inV

intatratr

Natrin

VV

VVn

2112

021

12

atr-

intatr

Nin V kai ,

V

Vn

675

.n

int

21

5

1233 10

n – skaitmeninio signalo reikšmė

Vin – analoginis signalas įėjime

Vatr – keitiklio atraminė įtampa


Tarkime, analoginio signalo kitimo ribos yra 0 ... 4.0 95 (V)

Pasirinkus 12 bitų Analoginį – Skaitmeninį Keitiklį gaunama 4095 sveikų reikšmių

Intervale 0 ... 4.0 95 (V) yra be galo daug signalo reikšmių

Kadangi ASK reikšmių skaičius << signalo reikšmių skaičių, todėl atsiranda paklaidos

Pavyzdžiui reikšmės 2.56000 ir 2.56001 bus pakeistos viena ir ta pačia reikšme 2560

Kvantavimo paklaidos

laikas

JRS – jauniausia reikšminė skiltisN

atrVJRS

2

atrV – Atraminė įtampa

N – Keitiklio Skilčių Skaičius


diskretus signalas

Skaitmeninis Signalas

Kvantavimo paklaidos

Reikšmės Numeris

-0.5 JRS

0.5 JRS

Paklaidų Tikimybių tankio funkcija


Paklaidos pasiskirsčiusios pagal pastovųjį pasiskirstymo dėsnį, o paklaidų vidutinis kvadratinis

nuokrypis lygus: JRS12

1 290

12

1.

Pavyzdžiui, turime N = 8 skilčių ASK. Galimų reikšmių skaičius: 25628 Kvantavimo paklaidos užims dalį viso reikšmių intervalo.

900

1

256

290

.

Kai N = 12, tai galimų reikšmių skaičius 4096212

Kvantavimo paklaidos užims dalį viso reikšmių intervalo.14000

1

4096

290

.

Kai N = 16, tai galimų reikšmių skaičius 65536216

Kvantavimo paklaidos užims dalį viso reikšmių intervalo.227000

1

65536

290

.

Kvantavimo paklaidos tai triukšmas, kuris prisideda prie triukšmo esančio signale.


Kvantavimo paklaidos tai triukšmas, kuris prisideda prie triukšmo esančio signale.

Tarkim, turime 1V signalą su 1mV triukšmu

Signalą keičiame su 8bit ASK 1V = 256, 1mV = JRS25601000

256.

Sudedant du signalus, jų dispersijos susideda: 222kvantsign

– Signalo dispersija2sign2kvant – kvantavimo paklaidų (triukšmo) dispersija

22kvantsign

Triukšmo lygis skaitmeniniame signale: JRS... 36802902550 22

Kvantavimo “triukšmas” sudaro 50 triukšmo analoginiame signale


Analoginio signalo keitimo į skaitmeninį paklaidos

Kvantavimo žingsnisKvantavimo žingsnis q =V atraminė

2N

Vatr = 1V , N = 12 q = 244.1 V-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

000

001

111

010

V

Vatr

ASK perdavimo funkcijaASK perdavimo funkcija

-1

-0.5

0

0.5

1

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

- q / 2

q / 2

Kvantavimo paklaidosKvantavimo paklaidos

JRS – jauniausia reikšminė skiltis


Kodavimas

)t(xh


Signalo Papildymas Triukšmu

Pridedant “triukšmą” galima pagerinti lėtai kintančio analoginio signalovertimą į skaitmeninį signalą

Kai analoginio signalo kitimas sudaro 0.1JRS , tai skaitmeninio signalo reikšmės nesikeičia.Pavyzdžiui, pastovaus analoginio signalo reikšmė 3.0001V. Su ASK išmatavus 10000 kartųgausime 10000 reikšmių, kurių visos lygios 3000.

Prie to paties pastovaus analoginio signalo pridėjus 12JRS “triukšmą” ir su ASK išmatavus10000 kartų gausime 90 reikšmių, kurios lygios 3000 ir 10 reikšmių, kurios lygios 3001.Išmatuotų reikšmių Vidurkis lygus 3001. Skaitmeninis signalas ATITINKA analoginį signalą

Pastovaus signalo keitimas skaitmeniniu

Analoginis signalas

Skaitmeninis signalas Skaitmeninis signalas

Analoginis signalas

Triukšmu papildyto signalo keitimas skaitmeniniu

analoginiai – skaitmeniniai keitikliai

Documents