Устройство формирования сигналов в спутниковых системах передачи

Принцип работы АЦП

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:17:55 +0000

Принцип работы АЦП рассмотрим на примере схемы последовательного действия с обратной связью
. При Uцап < Uвх на выходе компаратора напряжения (КН) образуется логический уровень у = 1, импульсы от генератора тактовых импульсов (ТИ) поступают на вход счетчика и соответственно изменяется выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя Uцап. При Uцап > Uвх на выходе компаратора образуется логический уровень у = 0, прекращается подача импульсов в счетчик и на его выходе формируется число (хb, хb-1…х1,), соответствующее уровню аналогового сигнала Uвх. Это число считывается из буферного регистра, счетчик устанавливается в исходное состояние, и процесс преобразования повторяется.
Недостатком рассмотренной схемы АЦП является низкое быстродействие. Преимущественно использовать АЦП параллельного действия, их схемы существенно сложнее рассмотренной выше, но они обеспечивают более высокое быстродействие.

Важнейшие параметры АЦП

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:17:14 +0000

Важнейшими параметрами устройства АЦП являются:
• число разрядов b в выдаваемых данных;
• быстродействие, определяемое временем преобразования (максимальным интервалом между началом преобразования одной выборки входного сигнала и выходом цифрового кода).

Второй этап преобразования

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:16:52 +0000

На втором этапе преобразования происходит квантование выборок, т. е. каждая выборка в момент времени nT представляется числом x(nT), содержащим b двоичных разрядов. Шаг квантования Q = 2-b определяет ошибку квантования. На разрешающую способность АЦП (наряду с ошибкой квантования) влияют погрешности, обусловленные технологическими и эксплуатационными отклонениями характеристик, а также погрешности, обусловленные инерционностью АЦП и изменением входного аналогового сигнала в процессе преобразования.

Полосовой фильтр

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:16:10 +0000

Полосовой фильтр
На входе АЦП включают полосовой фильтр с верхней частой среза равной:

fс = 1/2 fд = 1/2Т.

Последовательность выборок

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:15:17 +0000

Для того чтобы последовательность выборок Ni однозначно представляла входной сигнал u(t), т. е. для точного восстановления аналогового сигнала u(t) по последовательности его дискретных значений Ni, необходимо, чтобы спектр этого сигнала был ограничен некоторой частотой fmax и, чтобы частота дискретизации была равна:

fд = 1/Т > 2 fmax.

Разработка устройства приема информации

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:14:33 +0000

К схеме параллельного интерфейса подключен аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразовывает входной аналоговый сигнал (напряжение или ток) в выходной цифровой сигнал.
В основе процессов преобразования аналогового сигнала u(t) в цифровой сигнал x(nT) лежит сравнение последовательности выборок мгновенных значений аналогового сигнала с некоторым набором эталонов, каждый из которых содержит определенное число уровней квантования.
На первом этапе преобразования формируется последовательность выборок Ni = u(ti); при равномерной дискретизации интервал дискретизации (тактовый интервал) постоянен:
ti+1 – ti = T = const.

Организация работы устройств УСАПП

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:14:09 +0000

Организация работы устройств УСАПП осуществляется на основе записанных в его внутренние регистры управляющих слов. Здесь используются управляющие слова двух типов: инструкция режима и инструкция команды. Инструкция режима определяет характеристики УСАПП, а инструкция команды – конкретные операции по обмену информацией. В процессе функционирования УСАПП используются сведения о его состоянии, которые представляются словом состояния и фиксируются в регистре состояния (РС).

Система управления и синхронизации

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:13:39 +0000

Система управления и синхронизации (СУС) является центральным устройством управления. Она на основании дешифрации управляющих слов вырабатывает сигналы, поступающие во все функциональные узлы интерфейса. В структуру СУС входят: генератор фаз, формирователь сброса, ячейка сравнения и элементы управления внешним устройством. Генератор фаз из последовательности синхроимпульсов, подаваемых на вход Сихр, вырабатывает сдвинутые относительно друг друга синхросерии. Формирователь сброса по сигналу, поступившему на вход Сброс, формирует сигналы, выполняющие сброс функциональных узлов УСАПП. Элементы управления внешним устройством организуют двунаправленный обмен по каналу связи.

Сдвиговый регистр

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:13:07 +0000

Передаваемые данные (байт) с системной ШД через буфер шины данных (БШД) устанавливаются на входном регистре (РВх), а затем по внутренней шине передаются в 13-разрядный сдвиговый регистр (РСдв) передатчика. Посредством сдвига эти данные из регистра (РСдв) в последовательном виде через выходной формирователь (вых. Ф) поступает на выход передачи (вых. Прд.) и в линию связи. Сдвиговый регистр осуществляет преобразование полученного параллельного кода в последовательный и передает его в канал связи. Схема управления передачей (СУПрд) содержит формирователь служебных бит, счетчик разрядов и делитель частоты.
Организацию управления информацией с системной шиной данных и выборе соответствующих регистров УСАПП осуществляет схема управлением чтением-записью (СУЧЗ).

Асинхронный режим

admin — Mon, 04 Jan 2010 14:12:33 +0000

Асинхронный режим имеет три подрежима, отличающихся различным соотношением численных значений частот синхронизации передатчика (приемника) к скорости передачи. Синхронный режим характеризуется непрерывным потоком передаваемой (принимаемой) информации. Для обеспечения синхронизации между передатчиком (приемником) УСАПП и приемником (передатчиком) внешнего устройства и выделения из последовательного потока информационных символов в поток информации вводятся синхронизирующие слова (синхросимволы).