RETI NON LOCALI Parte Prima FONIA ANALOGICA E FONIA DIGITALE Gianfranco Prini DSI - Università di Milano

Presentazione sul tema: "RETI NON LOCALI Parte Prima FONIA ANALOGICA E FONIA DIGITALE Gianfranco Prini DSI - Università di Milano"— Transcript della presentazione:

1 RETI NON LOCALI Parte Prima FONIA ANALOGICA E FONIA DIGITALE Gianfranco Prini DSI - Università di Milano gfp@dsi.unimi.it

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3 ARGOMENTI Campionamento e interpolazione Teorema di Nyquist [1934] Voce umana e fonia analogica Fonia digitale: processo Fonia digitale: parametri Canali DS-0: dettagli

4 CAMPIONAMENTO E INTERPOLAZIONE Campionamento: misurazione dei valori di una funzione continua S(t) a intervalli di lunghezza  t costante, a partire da un istante t 0 dato, fornendo la sequenza di campioni S(t 0 ), S(t 0 +  t), S(t 0 +2  t),... Interpolazione: costruzione di una funzione contina R(t) a partire da valori dati R(t 0 ), R(t 0 +  t), R(t 0 +2  t),...

5 TEOREMA DI NYQUIST (VERSIONE FORMALE, 1934) Ipotesi: –sia S(t) una funzione continua, periodica di periodo P, le cui armoniche siano quasi tutte nulle –sia  max la frequenza della sua armonica non nulla più elevata –sia  t un intervallo tale che 2  t<  max  –sia S(t 0 ), S(t 0 +  t), S(t 0 +2  t),... una sequenza di campionamento di S(t) Tesi: –esiste una funzione continua R(t), periodica di periodo P, che interpola i campioni di S(t) –R(t) è unica, e quindi coincide con la S(t) originaria

6 TEOREMA DI NYQUIST (VERSIONE INFORMALE) “Una funzione periodica si può ricostruire esattamente a partire dai suoi campioni a patto che la frequenza di campionamento sia almeno doppia rispetto a quella della sua armonica non nulla più elevata.”

7 FREQUENZE VOCE UMANA E FONIA ANALOGICA CLASSICA Frequenze emesse nell’eloquio dal tratto vocale umano: 100-5000 Hz Le frequenze di potenza massima sono quelle inferiori a 3000 Hz Timbro riconoscibile pur filtrando nell’intervallo 300-3300 Hz Trasportata su canali elettrici con ampiezza di banda di 4 KHz

8 FONIA DIGITALE: PROCESSO Campionamento del segnale analogico Conversione A/D dei campioni analogici Trasmissione dei campioni digitali Ricezione dei campioni digitali Conversione D/A dei campioni digitali Interpolazione di un segnale analogico a partire dai campioni digitali N.B. Gli arrotondamenti dovuti alla conversione A/D non consentono la ricostruzione esatta del segnale originale

9 FONIA DIGITALE: PARAMETRI Campionamento –Frequenza: 8000 Hz –Intervallo: 125  s Codifica digitale –Campioni: 8 bit –Valori: da –127 a +127 Velocità di cifra –8 KHz  8 bit = 64 Kbps Velocità dei canali DS-0 ed E-0

10 CANALI DS-0 E E-0: DETTAGLI Codifica dei campioni digitali –Segno (1 bit): 0 positivo, 1 negativo –Valore (7 bit)  -law (DS-0: Nord America, Giappone) Complemento bit-a-bit dei valori di A-law »A-law (E-0: Europa e resto del mondo) Rappresentazione in base 2 convenzionale Ordine di trasmissione: segno, bit più significativo del valore, etc.

11 GERARCHIE DS-n ED E-n DS-n (USA e JAP) DS-0 (64 Kbps) DS-1 (1.544 Mbps) –24 canali DS-0 DS-2 (6.312 Mbps) –4 canali DS-1 –96 canali DS-0 DS-3 (44.736 Mbps) –7 canali DS-2 –28 canali DS-1 –672 canali DS-0 E-n (EUR e ROW) E-0 (64 Kbps) E-1 (2.048 Mbps) –32 canali E-0 E-2 (8.448 Mbps) –4 canali E-1 –128 canali E-0 E-3 (34.368 Mbps) –4 canali E-2 –16 canali E-1 –512 canali E-0 E-4 (139.26 Mbps)