Luku 2 – Tietoliikenteen tekniikka OSA 1: Analogisen tiedon siirto, Analoginen siirtotie OSA 2: Digitaalinen siirtotie OSA 3: Johdolliset siirtotiet (optinen kuitu) TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 – Tietoliikenteen tekniikka TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Analoginen ja digitaalinen signaali TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Analogisen tiedon siirto Periaate digitaalisen datan syöttämisestä tietoliikenneverkkoon 1. 2. 3. TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 – ”Digitoija” Seuraavassa kuvassa on esitetty koko A/D-prosessi: näytteistäjä, kvantisoija ja enkooderi TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 - Analogisen tiedon siirto v Codec-laite (CoderDecoder) F Yleinen nimitys laitteelle, joka muuntaa ääntä digitaaliseksi ja takaisin analogiseksi (koodekki) F ITU-T suositukset tuntevat useita erilaisia koodekkeja, esimerkiksi Suositus G.711 G.722 G.723 G.728 G.729 Nopeus 64 64, 56, 48 6,3, 5,3 16 8 Tekniikka Pulse Coded Modulation (PCM) Adaptive Differential PCM MP-MLQ tai ACELP LD-CELP CS-ACELP TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 - Analogisen tiedon siirto v Äänen digitalisointi F Ihmisen korva erottaa taajuudet 16 Hz - 20 kHz F Nyqvistin teoreeman mukaan tämä edellyttää 8000 näytettä / sek ottamista F Ymmärrettävän puhen siirtäminen edellyttää, että voidaan välittää taajuudet 4 kHz asti F Suurempien taajuuksien siirtäminen edellyttäisi suurempaa näytteenoton taajuutta f. F Tarvittava siirtokapasiteetti on tällöin f x näytteen kuvaajan bittimäärä TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 - Näytteenottoteoreema Kun signaalia näytteistetään >2 kertaa suuremmalla taajuudella fs, kuin signaalissa esiintyvä suurin taajuus fmax, sisältävät näytteet kaiken tarvittavan informaation analogisesta signaalista Nyquistin teoreema: fs > 2·fmax TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 – Näytteenotto eri taajuuksilla TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 – Näytteenotto eri taajuuksilla TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013 www.dspguide.com

Luku 2 - Näytteenotto, ideaalinen fs > 2·fmax TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013 www.dspguide.com

Luku 2 - Näytteenotto, ideaalinen Laskostuminen (aliasing) fs < 2·fmax TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013 www.dspguide.com

Luku 2 – Analogisen tiedon siirto v PCM ja puhelinjärjestelmä F Puhelinliikenteessä ääni muutetaan siirron ajaksi digitaaliseen muotoon l Ääni ei vääristy siirron aikana l Ääni ei erotu datasta sirtotiellä F Välitetään taajuudet alueella 300 - 3400 F Muunnos digitaaliseen muotoon tapahtuu ottamalla 8000 näytettä/sek F A/D -muunnos tehdään 13 -bitin muuntimella - saamme arvot + 4096 F 13 -bittinen esitystapa tiivistetään 8 bittiin logaritmisella tiivistyksellä F Saadaan 8 bitin tarkkuudella 13 bitin dynamiikka TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 - PCM (Pulse Code Modulation)  PCM – pulssien muodostaminen jatkuva-arvoisesta signaalista TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

PCM-signaalin muodostuksen periaate TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 – Kvantisointi (tasavälinen) Lineaarisen kvantisoinnin ONGELMA: SQNR hiljainen ääni << SQNR voimakas ääni TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013

Luku 2 – PCM dekoodaus TLTP/AVi Luku 2 Maalis 2013