Курсовая Программное обеспечение инфокоммуникационных технологий, вариант 37 СибГУТИ

Обычно в радиотехнических устройствах из всего спектра частот используется заданный частотный диапазон. Чтобы выделить частотный диапазон, необходимо использовать частотные фильтры с очень малым затуханием в полосе пропускания.

В начале ХХ века в технике широко использовались электрические фильтры, составленные из ряда катушек индуктивности и конденсаторов. С применением фильтров были запущены магистрали дальней телефонной, телеграфной и других видов связи.

При расчете фильтра необходимо определить соответствие фильтра заданным характеристикам, например, допустимые искажения передаваемого входного сигнала, а также показать из каких конкретных элементов должен состоять этот фильтр. В соответствии с этим в курсовой работе необходимо получить наиболее подходящие характеристики с минимальными искажениями, но при этом принципиальная схема должна состоять из минимально возможного числа элементов.

Расчет параметров различных фильтров и их элементов удобно осуществлять с помощью программ проектирования, например, в среде MathCAD, что и будет реализовано в данной курсовой работе.

1. Задание на курсовое проектирование

В курсовой работе необходимо выполнить следующее:

1) привести структурную схему АЦП с передискретизацией и описать назначение каждого элемента этой схемы;

2) в соответствии с вариантом задания необходимо выбрать данные для расчета аналогового фильтра нижних частот (АФНЧ). Расчет характеристик фильтра ведется по заданным значениям неравномерности группового времени запаздывания (Amax, дБ) в полосе пропускания (граничная частота fPP) и требуемому затуханию (Amin, дБ) на граничной частоте полосы непропускания (fpn) (Рис. 1);

3) рассчитать минимальный порядок АФНЧ заданного типа;

4) для фильтра рассчитать с помощью программной среды MathCAD амплитудно-частотную (АЧХ), фазо-частотную (ФЧХ) характеристики и зависимость группового времени запаздывания от частоты τ(w);

5) сравнить полученные значения времени запаздывания с нормами для звуковых сигналов в радиовещательных трактах. Если полученные значения для заданного типа АФНЧ не удовлетворяют нормам, то необходимо уменьшить требования к АФНЧ по Amin на 2-10 дБ, пока требования не будут удовлетворяться и повторить расчеты;

6) произвести расчеты элементов схемы аналогового фильтра и составить ее;

7) произвести анализ полученных результатов.

Рисунок 1 – Примерный вид АЧХ аналогового фильтра нижних частот

Исходные данные для расчета:

Расчет фильтра Чебышева.

2. Структурная схема АЦП с передискретизацией

Устройства аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований являются ключевым элементом в устройствах цифровой записи и воспроизведения звука. Высокие качественные показатели реализуются при использовании импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Структурная схема ИКМ кодера, включающего в себя АЦП с передискредизацией, показана на рис. 2.

Рисунок 2 – Структурная схема ИКМ кодера

В состав ИКМ кодера входит фильтр нижних частот (ФНЧ), ограничивающий спектр входного сигнала и предотвращающий появление помех субдискретизации.

После фильтрации аналоговый сигнал подвергается дискретизации, квантованию и кодированию в АЦП, работающим на повышенной частоте субдискретизации fд1 = n fд.

1. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. ГОСТ 2.723-68, ГОСТ 2.725-68, ГОСТ 2.728-74, ГОСТ 2.729-68, ГОСТ 2.730-73. Официальное издание. Москва.

2. Ищук А.А., Оболонин И.А. Проектирование радиотехнических устройств в среде MathCAD: Учебное пособие/ СибГУТИ. – Новосибирск, 2008 – 312 с.

3. Катунин Г.П., Мефодьева Г. Д. Учебное пособие «Оформление конструкторских документов»./СибГУТИ. – Новосибирск, 1999. – 73 с.

4. Оболонин И.А. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Запись аудиосигналов»./ СибГУТИ. – Новосибирск 2010. – 41 с.