6.3.3. Квантование сигналов в системах с ИКМ и ДМ

Качество квантования в системах ИКМ может характеризоваться отношением сигнал/шум на выходе цифро-аналогового преобразователя:

.

Как уже отмечалось, особенностью цифровых методов передачи непрерывных сообщений является то, что из-за погрешностей квантования цифровой сигнал отличается от оригинала даже при полном отсутствии помех и искажений в канале. Эти отличия учитываются с помощью шума квантования, дисперсия которого определяется выражением [6, 20, 21, 32, 39]:

.

Расчеты показывают, что для получения высокого качества передаваемых речевых сообщений необходимо выбирать . При этом потребуется 10 – 11 – разрядное кодирование ().

Помимо шума квантования, на выходе приемника с ИКМ может возникать дополнительный шум из-за ошибочного приема информационных символов кодовых комбинаций, что происходит вследствие воздействия тепловых шумов приемника и других источников помех.

Цифровым системам с ДМ также присущи искажения, которые можно подразделить на следующие виды:

искажения, обусловленные методом преобразования; к ним относятся шумы квантования и шумы перегрузки;

искажения, обусловленные несовершенством технической реализации кодеков, например шум в молчащем канале из-за разбаланса приращений аппроксимирующего напряжения в интеграторе, либо из-за конечной чувствительности компаратора;

искажения, возникающие в канале связи из-за воздействия переходных помех, тепловых шумов и т. д.

При увеличении  растет дисперсия шума квантования:

,

(6.7)

где    – коэффициент, зависящий от вида входного сигнала. Например, при гармоническом модулирующем сигнале равен .

Определим отношение сигнал/шум  на выходе декодера для случая, когда модулирующий сигнал является гармоническим .

При максимальной мощности сигнала [6]:

.

(6.8)

из (6.7) и (6.8) получим:

.

(6.9)

Из выражения (6.9) следует, что отношение  на выходе канала связи очень критично к величине частоты следования информационных символов . Чем больше частота , тем более высокой становится защищенность каналов. Кроме того, это отношение существенно зависит от частоты модулирующего сигнала . Чем выше , тем меньше отношение сигнал/шум. Следовательно, более высокие частоты спектра сигнала воспроизводятся хуже, чем низкие, что является существенным недостатком систем связи с линейной ДМ.