Слайд 1Выполнена преподавателем федерального государственного казенного профессионального образовательного учреждения
«Ломоносовский морской колледж
Военно-Морского
Флота»
министерства обороны Российской Федерации
Попель Галиной Владимировной.
Презентация урока
по междисциплинарному курсу МДК 03.01 «Основы специальности «Радиотехник».
Слайд 2Тема урока:
« Квантование непрерывных сигналов по времени и по уровню».
Тип урока
: урок усвоения новых знаний
Вид урока: лекция
Слайд 3План урока.
1. Виды сигналов.
2. Дискретизация функции (сигнала).
3. Дискретизация функции и
квантование по времени
4. Квантование по уровню
5. Квантование по уровню и по времени с равномерным шагом по времени
6. Квантование функции с переводом ее значений в двоичный код ( цифровой сигнал ).
7. Назначение АЦП и ЦАП
Слайд 41. Виды сигналов
Аналоговый
Дискретный
Цифровой
Слайд 52. Дискретизация функции (сигнала)
Дискретизация функции – это преобразование аналоговой (непрерывной)
функции в набор дискретных значений, которые затем могут быть представлены в виде кода.
В результате дискретизации исходная функция x(t) заменяется совокупностью отдельных значений x(ti).
Слайд 6Аналоговый и дискретный сигналы
Слайд 73. Дискретизация функции и квантование по времени
Ось времени (ось абсцисс) разбивается
на равные интервалы времени, называемые шагом квантования по времени ∆t.
В конце каждого интервала времени проводятся линии, параллельные оси ординат.
Точки пересечения этих линий с графиком функции соединяют прямыми линиями. При этом функция становится ступенчатой.
Слайд 10 По дискретным значениям можно восстановить исходную функцию с
некоторой погрешностью.
Функция, полученная в результате восстановления (интерполяции) по значениям, называется воспроизводящей, и воспроизводит исходную с заданной точностью.
Слайд 114. Квантование по уровню
Квантование по уровню -
это процесс замены непрерывной функции ее отдельными значениями, отстоящими друг от друга на конечный интервал (уровень).
При квантовании значение функции в произвольный момент времени заменяется ее ближайшим значением, называемым уровнем квантования.
Слайд 12Квантование функции по уровню с равномерным шагом по уровню
Слайд 13 Интервал между двумя дискретными значениями уровней называется
шагом квантования
по уровню (∆U).
По оси ординат откладывается величина заранее выбранного шага квантования и проводятся линии, параллельные оси времени, обозначающие уровни квантования.
Переход с одного уровня на другой происходит тогда , когда значение функции находится в середине интервала квантования, так как в этот момент абсолютная погрешность квантования оказывается наибольшей. Пример такого квантования показан на следующем слайде.
Слайд 14Квантование функции с равномерным
шагом по уровню
Слайд 155. Квантование по уровню и по времени
с равномерным шагом по времени
Слайд 166. Квантование функции с переводом ее значений в двоичный код
(цифровой
сигнал)
Слайд 17 Операция квантования состоит в считывании значений координаты сигнала в
выбранные моменты измерения с заданным уровнем точности.
Операция кодирования - в преобразовании полученных измерений сигнала в цифровой код, который затем передается по каналам связи.
Слайд 18
7. Назначение АЦП и ЦАП
Преобразование непрерывного сигнала
в цифровой осуществляется аналого-цифровым преобразователем ( АЦП ).
Обратное преобразование цифрового сигнала в непрерывный (аналоговый) с заданной точностью осуществляется цифроаналоговым преобразователем
( ЦАП ).
Слайд 20АЦП
Физические сигналы ( температура, давление и
т.д.)являются непрерывными функциями времени.
Чтобы преобразовать непрерывный, (аналоговый) сигнал в цифровую форму используются аналого-цифровые преобразователи (АЦП).
Процедуру аналого-цифрового преобразования сигнала обычно представляют в виде последовательности трех операций: дискретизации, квантования и кодирования.
Слайд 21ЦАП
Процедуру восстановления непрерывного сигнала из цифрового также можно представить
в виде двух операций:
декодирования и
демодуляции.
Операция декодирования выполняет операцию обратную операции кодирования, т.е. преобразует последовательность заданных значений кодовой комбинации (кодовых слов) в последовательность измерений, следующих друг за другом через заданные интервалы времени дискретизации.
Слайд 22
Операция декодирования выполняет операцию обратную операции
кодирования, т.е. преобразует последовательность заданных значений кодовой комбинации (кодовых слов) в последовательность измерений, следующих друг за другом через заданные интервалы времени дискретизации.
Операция демодуляции выполняет интерполяцию или восстановление непрерывного сигнала по его измерениям.
Преобразование сигнала из цифровой формы в непрерывный сигнал осуществляется цифро-аналоговыми пребразователями (ЦАП).
Слайд 23Считается, что система АЦП и ЦАП адекватна сигналу, если восстановленный непрерывный
сигнал (копия) соответствует исходному непрерывному сигналу (оригиналу) с заданной погрешностью.
Вывод: