Устройство передачи звукового сигнала по оптическому каналу
Способ передачи звукового сигнала по оптическому каналу. Использование преобразования аналогового сигнала в цифровой и его передачи. Разработка принципиальной схемы устройства, ее реализация в готовом устройстве, которое находится на стадии испытаний.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2019 |
| Размер файла | 451,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Устройство передачи звукового сигнала по оптическому каналу
Купреев Т.А., Римарев И.В.
2014 г.
Аннотация
В работе изложен способ передачи звукового сигнала по оптическому каналу Предлагаемый способ основан на использовании преобразования аналогового сигнала в цифровой и его последующей передачи. На основе этого способа разработана принципиальная схема устройства и в последствии она была реализована в готовом устройстве, которое находится на стадии испытаний.
Ключевые слова: звук, оптика, беспроводная передача.
The article presents a method for transmitting an audio signal through an optical channel. This method is based on using the analog to digital transmission and its consequences. By using this method, was designed circuit diagram of the device, and subsequently it has been implemented in the finished device, which is under testing.
Key words: sound, optic, wireless transmitters.
Основное содержание исследования
В настоящее время наиболее перспективными являются технологии беспроводной передачи данных. Они востребованы в телекоммуникационных сферах гражданской и военной областей. Однако сегодня на рынке отсутствуют доступные системы передачи звуковых сигналов по оптическому каналу, особенностями которых является отказ от проводной среды передачи звука и данных. Представленные же имеют ряд отрицательных качеств и недостатков: высокая цена, небольшое расстояние передачи сигнала, громоздкость передающей и приёмной системы. Кроме того передача сигнала по беспроводному каналу, обеспечивает его помехозащищенность и защиту данных от перехвата.
Предлагаемый способ заключается в оцифровке аналогового сигнала, его передачи и последующем его декодированием в аналоговый.
Исходным сигналом является аналоговый сигнал с частотой от 20 Гц до 20000 Гц и амплитудой от - 1.5/+1.5В, получаемый с линейного выхода устройства, сигнал которого нужно передать.
Данный сигнал усиливается с помощью усилительного каскада, основанного на операционном усилителе TLC272 и затем поступает на АЦП cs5343. Данный АЦП обладает высокими параметрами частоты дискретизации, разрядности, малым уровнем апертурных погрешностей (джиттер) и нелинейных искажений. Источником излучения является лазер. Для подключения АЦП к передающему лазеру используется микросхема cs8406, преобразующая сигнал стандарта I2S в сигнал стандарта S/PDIF, для последующей передачи его по средствам оптического излучающего устройства. Приёмник состоит из устройства, преобразующего оптический сигнал из оптического, стандарта S/PDIF в цифровой формата I2S при помощи оптического приемника и микросхемы-ресивера cs8416. Преобразованный сигнал в формате I2S поступает на вход ЦАП cs4334, который так же обладает высокой частотой дискретизации, разрядностью, малыми искажениями, нелинейностью и апертурной погрешностью. С выхода ЦАП звуковой сигнал поступает на устройство усиления сигнала на основе операционного усилителя TLC272, для формирования уровня сигнала достаточного, для использования приемника с другими распредустройствами, обладающими линейным входом. Блок-схема устройства представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Блок-схема работы устройства.
Далее была разработана принципиальная схема устройства, которая была разбита на 2 части: передатчик (рисунок 3), приемник (рисунок 2).
Рисунок 2 - Схема приемника.
Устройство имеет различные области применения в зависимости от типа передающего устройства: телевидение, медицина, медиа и др. Разработанное устройство может использоваться для беспроводной передачи звука, что удобно использовать в помещениях и полевых условиях в радиусе прямой видимости. Передача сигнала, таким образом, обеспечивает его помехозащищенность и защиту данных от перехвата.
Разработанная система обеспечивает беспроводную коммутацию аналоговых звуковых устройств, высокое качество, отвечающее стандартам High-Fidelity. Разработанное устройство обладает компактными размерами и низким энергопотреблением. Используемая элементная база оставляет за собой возможность последующей модернизации данного устройства.
Рисунок 3 - Схема передатчика.
На основании полученных принципиальных схем были разработаны печатные платы устройства.
передача звуковой сигнал оптический канал
Рисунок 4 - печатная плата передатчика.
Рисунок 5 - печатная плата приемника.
В настоящее время на рынке не выявлено аналогов, схожих по техническим особенностям с разработкой. Существующие решения позволяют передавать лишь цифровой сигнал по оптическому кабелю и не обладают возможностью беспроводной передачи данных. Так же все они являются стационарными устройствами и не могут работать в полевых условиях. Разработка имеет возможность питания от аккумуляторной батареи, USB-порта ноутбука или автомобильного зарядного устройства мобильного телефона и от сети 220В.
Литература
1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники.М., Мир 1998.698 с.
2. http://www.cirrus.com/en/
3. http://diyaudioprojects.com/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общее понятие и классификация сигналов. Цифровая обработка сигналов и виды цифровых фильтров. Сравнение аналогового и цифрового фильтров. Передача сигнала по каналу связи. Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой для передачи по каналу.
контрольная работа [24,6 K], добавлен 19.04.2016Анализ структурной схемы системы передачи информации. Помехоустойчивое кодирование сигнала импульсно-кодовой модуляции. Характеристики сигнала цифровой модуляции. Восстановление формы непрерывного сигнала посредством цифро-аналогового преобразования.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 14.11.2017Классификация радиопередающих устройств. Разработка принципиальной схемы устройства для передачи сигнала. Выбор и обоснование функциональной и принципиальной схем FM-модулятора. Изготовление печатной платы. Безопасность работы с электронной техникой.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 29.12.2014Расчет параметров цифровой системы передачи, спектра АИМ-сигнала. Квантование отсчетов по уровню и их кодирование. Расчет погрешностей квантования. Формирование линейного сигнала. Разработка структурной схемы многоканальной системы передачи с ИКМ.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 08.10.2012Моделирование процесса дискретизации аналогового сигнала, а также модулированного по амплитуде, и восстановления аналогового сигнала из дискретного. Определение системной функции, комплексного коэффициента передачи, параметров цифрового фильтра.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2014Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой. Шаг дискретизации, его взаимосвязь с формой восстановленного сигнала. Сущность теоремы Котельникова. Процесс компандирования, его стандарты. Системы передачи информации с импульсно-кодовой модуляцией.
презентация [190,4 K], добавлен 28.01.2015Анализ цифровых устройств формирования видеоизображения. Основные форматы представления видеосигнала. Цифровое представление телевизионного сигнала. Принципиальный способ решения проблем передачи и записи с высокой степенью помехозащищенности сигнала.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.06.2015Разработка структурных схем передающего и приемного устройств многоканальной системы передачи информации с ИКМ; расчет основных временных и частотных параметров. Проект амплитудно-импульсного модулятора для преобразования аналогового сигнала в АИМ-сигнал.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.07.2014Принцип электросвязи. Типы передаваемого сигнала. Искусственные и естественные среды для его передачи. Разновидности витой пары. Состав кабеля, предназначенного для передачи данных. Схемы обжимов его разъема. Возможности волоконно-оптической связи.
лекция [407,8 K], добавлен 15.04.2014Разработка специализированного вычислителя для обработки аналогового сигнала для: реализации его ввода, отображения результата на индикаторе, накопления по каждому каналу с усреднением по времени на интервале, вывода результатов по стандартному протоколу.
курсовая работа [518,8 K], добавлен 07.06.2011Параметры цифрового потока формата 4:2:2. Разработка принципиальной электрической схемы. Цифро-аналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, усилитель аналогового сигнала, выходной каскад, кодер системы PAL. Разработка топологии печатной платы.
дипломная работа [615,9 K], добавлен 19.10.2015Алгоритмы цифровой обработки данных. Схема устройства светомузыкальной установки на примере микроконтроллера ATmega8. Подача, приём и обработка звукового сигнала. Разработка гальванической развязки. Копия сигнала, который подается на высоковольтную часть.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.12.2014Разработка функциональной схемы модулятора. Анализ способа передачи. Представление сигнала цифровой модуляции. Обзор устройств и разработка функциональной схемы демодулятора. Описание модулятора и демодулятора. Особенности формирования сигнала КАМ-4.
курсовая работа [401,0 K], добавлен 19.11.2012Структурная схема цифровых систем передачи и оборудования ввода-вывода сигнала. Методы кодирования речи. Характеристика методов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. Способы передачи низкоскоростных цифровых сигналов по цифровым каналам.
презентация [692,5 K], добавлен 18.11.2013Параметры цифровой системы передачи информации. Дискретизация сообщений по времени. Квантование отсчетов по уровню, их кодирование и погрешности. Формирование линейного сигнала, расчет спектра. Разработка структурной схемы многоканальной системы передачи.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 19.04.2012Модуляция - процесс преобразования одного сигнала в другой, для передачи сообщения в нужное место, ее свойства, особенности и виды. Гармонические и импульсные переносчики. Демодуляция принятого сигнала. Спектр сигнала АИМ. Модуляция случайными функциями.
реферат [124,2 K], добавлен 04.03.2011Выбор частоты дискретизации первичного сигнала и типа линейного кода сигнала ЦСП. Расчет количества разрядов в кодовом слове. Расчет защищенности от шумов квантования для широкополосного и узкополосного сигнала. Структурная схема линейного регенератора.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.01.2013Радиоприемное устройство – необходимый элемент любой радиотехнической системы передачи сообщений. Оно обеспечивает: улавливание энергии электромагнитного поля, несущего полезную информацию. Усиление мощности сигнала и преобразование его в сообщение.
курсовая работа [106,9 K], добавлен 03.01.2009Виды модуляции в цифровых системах передачи. Построение цифрового передатчика на примере формирования сигнала формата 64КАМ. Структурная схема синтезатора частот, цифрового приемника и приёмопередающего тракта. Расчет элементов функциональной схемы СВЧ-Т.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 06.02.2012Разработка цифровой системы передачи непрерывных сообщений с импульсно-кодовой модуляцией по каналу с шумом. Расчет значения математического ожидания, среднеквадратического отклонения и дисперсии. Составление структурной схемы модулятора и демодулятора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.01.2012
