КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3
Вариант 3.1
1. На рис. 9 приведена схема простейшего цифрового разделительного фильтра для совместимой системы цветного телевидения. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала яркости этого фильтра.
2. Восстановите с точностью до постоянного множителя (кроме нуля) яркостную картину во фрагменте изображения размером элементов, если ДКП-спектр этого фрагмента имеет следующий вид:
где
– - номер столбца;
– - номер строки,
а все остальные коэффициенты блока ДКП равны 0.
3. На рис. 10 приведена схема модуляции вида М-КАМ. Цифровой сигнал D задан (в течение 16 тактов) в виде
0100110001110110.
Постройте на данном временном интервале осциллограммы сигналов I и Q (для случая ).
Вариант 3.2
1. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала цветности разделительного фильтра, изображенного на рис. 9.
2. На рисунке представлен блок данных на входе процессора ДКП. Заполнить ячейки в блоке данных на выходе процессора ДКП. Коэффициенты ДКП определить с точностью до постоянного множителя (кроме нуля).
3. Для схемы рис. 10 постройте осциллограммы сигналов I и Q (для случая ), если входной цифровой сигнал D задан (на интервале 16 тактов) в виде
1011001001000111.
Вариант 3.3
1. Постройте схему цифрового разделительного фильтра, амплитудно-частотные характеристики которого отвечают выражениям:
– для канала яркости ;
– для канала цветности .
Длительность звена задержки выберите из соотношения , где
– частота дискретизации;
– частота поднесущей.
2. На рисунке представлен блок данных на входе процессора ОДКП (обратное ДКП). Заполните ячейки в блоке данных на выходе процессора ОДКП (с точностью до постоянного множителя).
3. Для схемы рис. 10 постройте осциллограммы сигналов I и Q (для случая ), если входной цифровой сигнал D задан (на интервале 30 тактов) в следующем виде:
000000001111111110101100010011.
Вариант 3.4
1. Постройте схему яркостного канала цифрового разделительного фильтра с амплитудно-частотной характеристикой:
,
где – частота поднесущей. Частота дискретизации выберите из соотношения .
2. Определите коэффициент для блока данных на входе процессора ДКП, если известно
,
где – соответственно номера столбцов и строк в блоке данных, изменяющиеся от 0 до 7.
3. Для схемы рис. 10 постройте схему формирователя модуляционных символов (ФМС) при и подробно поясните принцип ее работы.
Вариант 3.5
1. Постройте схему канала цветности цифрового разделительного фильтра с амплитудно-частотной характеристикой
,
где – частота поднесущей. Частота дискретизации выберите из соотношения .
2. С точностью до постоянного множителя (кроме нуля) восстановите яркостную картину во фрагменте изображения элементов, если отличные от нуля коэффициенты блока ДКП имеют следующие значения:
3. Для схемы рис. 10 разработайте схему формирователя модуляционных символов (ФМС) при и подробно поясните принцип ее работы.
Вариант 3.6
1. На рис. 11 приведена схема цифрового разделительного фильтра для совместимой системы цветного телевидения. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала яркости данного фильтра.
2. На рис. 12 представлена схема видеокодера/декодера MPEG-2. Дайте подробное описание принципа работы системы, обращая внимание на взаимодействие узлов. Детали функционирования отдельных узлов исключите из рассмотрения. Проследите процедуру временной (межкадровой) декорреляции изображения с последующей реконструкцией исходного изображения.
3. Для схемы рис. 10 разработать схему формирования модуляционных символов (ФМС) при и подробно пояснить принцип ее работы
.
Вариант 3.7
1. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала цветности разделительного фильтра, изображенного на рис. 11.
2. Для схемы рис. 12 опишите через входные сигналы в группе кадров (GOP) из 12-ти I- и P-кадров сигналы в канале связи (сжатые) и на выходе декодера MPEG-2. Данные занести в нижеприведённую таблицу.
Состояние ключей КIPPPPPPPPPPPТип
кадра01234567891011Номер
кадраВход
Цифовое видеоКанал связиСжатые данныеВыходЦифровое видео
3. Для схемы рис. 10 разработайте схему формирования модуляционных символов (ФМС) при и подробно поясните принцип ее работы.
Вариант 3.8
1. Постройте график амплитудно-частотной характеристики канала яркости разделительного фильтра, изображенного на рис. 11 на участке частот от 0 до .
2. В стандартной группе (GOP) из 12 I- и P-кадров сигналы на входе кодера MPEG-2 ( рис. 12) обозначены . Вычислите и занесите в нижеприведенную таблицу сигналы в точках 1, 2, 3 кодера.
Номер кадра01234567891011Входной сигнал
Точка 1Точка 2Точка 3
3. На рис. 13 приведена схема декодера модуляционных символов вида 16-КАМ. Дайте подробное описание принципа работы устройства. Приведите пример преобразования сигналов I и Q в сигнал D. Приведите численное значение величины m при модуляции 16-КАМ.
Вариант 3.9
1. Постройте график амплитудно-частотной характеристики канала цветности разделительного фильтра, изображенного на рис. 11, на участке частот от 0 до .
2. В стандартной группе (GOP) из 12 I- и P-кадров сигналы на выходе декодера MPEG-2 (рис. 12) обозначены . Вычислите и занесите в нижеприведенную таблицу сигналы в точках 4 и 5 декодера.
Номер
кадра01234567891011Выходной сигнал Точка 4Точка 53. Используя схему рис. 13 в качестве прототипа, разработайте схему декодера модуляционных символов (ДМС) для модуляции вида 4-КАМ. Дайте подробное описание принципа работы устройства. Приведите пример преобразования сигналов I и Q в сигнал D. Приведите численное значение величины m при модуляции 4-КАМ.
Вариант 3.10
1. Постройте схему цифрового разделительного фильтра для совместимой системы цветного телевидения, амплитудно-частотные характеристики которого описываются выражениями:
– для канала яркости ;
– для канала цветности ,
где – частота поднесущей.
Постройте графики и в интервале частот от 0 до .
2. На вход кодера/декодера MPEG-2 (рис. 12) поступает оцифрованный сигнал непосредственно с видеокамеры. Дайте подробное описание сходства и различий между входным и выходным сигналами устройства. Как зависят эти различия от степени сжатия цифровых данных при передаче по каналу связи? Чем определяется допустимая степень компрессии данных?
3. Используя схему рис. 13 в качестве прототипа, разработайте схему декодера модуляционных символов (ДМС) для модуляции вида 64-КАМ. Дайте подробное описание принципа работы устройства. Приведите численное значение величины m при модуляции 64-КАМ. Определите требуемую полосу частот канала связи при модуляции 64-КАМ, если известна частота дискретизации сигнала D.
Вариант 3.11
1. На рис. 14 приведена схема вертикального (гребенчатого) разделительного фильтра для совместимой системы цветного телевидения. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала яркости (выход 1) этого фильтра.
2. На рис. 15 приведена схема рекурсивного шумоподавителя. Известно среднеквадратичное значение шума на входе устройства:
В.
Определить в установившемся режиме среднеквадратичное значение шума и на выходах 1 и 2 соответственно.
3. Используя схему рис. 13 в качестве прототипа, разработайте схему декодера модуляционных символов (ДМС) для модуляции вида 256-КАМ. Опишите работу устройства. Для данного вида модуляции определите:
– численное значение величины m;
– требуемую полосу частот канала связи, если известна частота дискретизации сигнала D.
Вариант 3.12
1. Вывести формулу для амплитудно-частотной характеристики канала цветности (выход 2) разделительного фильтра рис. 14.
2. На рис. 16 приведена схема цифрового декодера композитного видеосигнала для совместимой системы цветного телевидения с квадратурной модуляцией. Разработайте Ваш вариант схемы последетекторной обработки (СПО) для режима PAL.
3. Нижеприведенная схема поясняет принцип работы скремблера/дескремблера цифрового сигнала. Докажите, что сигналы на входе Б1 и выходе Y2 одинаковы. Приведите пример схемы генератора псевдослучайной последовательности (ПСП). Как практически осуществляется синхронизация скремблера (на предающем конце канала связи) и дескремблера (в приемном устройстве)?
Вариант 3.13
1. На рис. 17 приведена схема временного разделительного фильтра для совместимой системы цветного телевидения. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала яркости этого фильтра.
2. Для цифрового декодера композитного сигнала, изображенного на рис. 16 разработайте Ваш вариант схемы цветовой синхронизации (СЦС) при работе декодера в режиме PAL.
3. На рис. 18 изображена схема скремблера (дескремблера) цифрового сигнала. Вычислите сигнал на выходе генератора ПСП в течение 30 тактов после загрузки инициирующей последовательности (ИП) в регистр генератора ПСП. Определите двоичное число, которое записано в регистре сдвига после 30-го такта.
Вариант 3.14
1. Выведите формулу для амплитудно-частотной характеристики канала цветности временного разделительного фильтра, изображенного на рис. 17.
2. Для схемы рекурсивного шумоподавителя, изображенного на рис. 15 при неподвижном изображении в установившемся режиме выведите формулы:
;
.
3. Вычислите сигнал на выходе скремблера, изображенного на рис. 18 в течение 30 тактов после загрузки инициирующей последовательности, если входной сигнал D скремблера задан в следующем виде: 101100101001001110100110111101.
Примечание. Работа генератора ПСП синхронизирована по тактам с входным сигналом скремблера (сигнал D).
Вариант 3.15
1. Постройте графики амплитудно-частотных характеристик канала яркости и канала яркости временного разделительного фильтра, изображенного на рис. 17. Покажите, что в режиме NTSC (стандарт М) максимумы зон прозрачности фильтра в канале яркости всегда совпадают с частотами гармоник спектра яркостного сигнала, а в канале цветности – с частотами гармоник спектра модулированной поднесущей. Для этого, в частности, необходимо доказать справедливость следующих выражений:
где – обязательно четное число, а – обязательно нечетное число.
2. На рисунке приведена схема цифрового декодера SECAM. Дайте описание принципа работы частотного детектора (ЧД). Докажите, в частности, что дискриминационная характеристика ЧД проходит через нуль на частоте . Какие особенности работы ЧД приводят к необходимости введения в декодер схемы ВПС и требуют коррекции стандартного алгоритма декодирующей матрицы?
Дайте по этим вопросам подробные пояснения.
3. Изучите работу скремблера (дескремблера), изображенного на рис. 18 и ответьте на следующие вопросы.
Какое двоичное число и почему нельзя загружать в регистр сдвига генератора ПСП в качестве инициирующей последовательности (ИП)?
Какое двоичное число и почему не может оказаться записанным в регистр сдвига генератора ПСП (при правильной загрузке ИП и исправной работе схемы)?
Какое двоичное число и почему, оказавшись записанным в регистр сдвига генератора ПСП, приводит к выключению скремблера?
|
