Радиотехника, электроника және телекоммуникация
дәріс. Хабарламаның сигналдан және бөгеуілдердің түрленуі және келтіру әдістері
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
| 3 дәріс. Хабарламаның сигналдан және бөгеуілдердің түрленуі және келтіру әдістері
Дәрістің мақсаты: электрбайланыс сигналдардың келтіру формаларын уйрену, сигналдардың аналогтық қағидасын оқып білу. Сигнал – ақпаратты тасушы. Электрлік сигнал ақпаратты электрлік байланыста тасушы болып келеді. Электрлік сигналдың ақпаратты тасымалдауда таңдалуы, таратылу жылдамдығы жарық жылдамдығымен шамалас болғанымен түсіндіріледі. Электрлік сигнал дискретті және үзіліссіз болады. Үзіліссіз сигнал уақыттың өтуіне қарай әртүрлі хабарламаны тапсырылған шегі бойынша, лездік мағынада қабылдай береді. Дискретті сигнал ақпараттық параметрдің мағынасының ақырғы санымен сипаттайды. 4 сурет – Сигналдар түрлері Тәжірибеде дискретті хабарлама цифрлық сигналға түрленеді, әрбір жеке мағына тізбекте 0 және 1 (екілік код) ауыстырылады. Бұндай сигналды цифрлық деп атайды. Үзіліссіз сигнал дискретті сигналға ауысуы амплитудалық-импульстік модуляция (АИМ) дейміз. Хабарлама таратушы импульстік тізбек болып келеді. Хабарламаның амплитудасы бастапқы сигнал заңы бойынша өзгереді. Импульстің жиілікте жүруі дискреттеу жиілігі деп атап, мына формула бойынша анықталады: Fд 2Fв. Амплитудалық-импульстік модуляция кезінде модульдеуші заң бойынша амплитуда импульсі өзгереді, ұзақтығы мен жиіліктің жүруі тұрақты болып қала береді.
5 сурет– Амплитудалық-импульстік модуляция үрдісі Белгілі нысанға келтірілген топты АИМ-сигналы квантталу және кодалау операциясына ұшыратады. Амплитудалық кванттау, көптеген амплитуда мағынасының есептелуі шектеулі қатардағы жақын арадағы нормаланған мағынамен ауыстырылады. Бұл мағыналар рұқсат етілген деңгейлер деп аталады. Екі қатардағы рұқсат етілген деңгейлер айырмашылығы кванттық қадам деп аталады. АИМ – есептелуі мен кванттау деңгейі арасындағы айырмашылық кванттау қателігі деп аталады. ξкв=|Uаим|- |Uкв|. Рұқсат етілген деңгейлер көп болған сайын, кванттау қадамы аз болады және кванттау қателігіде аз болады. Кванттау процесіндегі қателік, арнада бөгеуіл болады да кванттау бөгеуілі деп аталады. Кванттау деңгейінде «нөмірлеуде» екілік код жүйесінде деңгейдің өзін емес, оның кванттық мағынасын тасымалдайды. Осы түрлену арқылы қабылданған импульсті тізбектілік топтың ИКМ сигналы болады. Сызықты кодалау Сызықты кодалауда квантталу кванттық шкалада орындалады, кванттау қадамы үзіліссіз болады. Максимальды кванттау деңгейі саны біркелкілік кванттаудалы болып келеді M= 2m- 1. Квантталудың деңгейінің нөмірленуі ондық санау өзгерісімен екілікке мына ереже бойынша жүзеге асады: 1) квантталудың шартты қадамы ондық санының қосындысымен көрсетіледі, мысалы: 105 = 64+32+8+1; 2) сандық қатарда бірліктер сан бар жерге ал нөлдер сан жоқ жерге қойылады, мысалы: 64+32+8+1=105. 1·26 + 1·25 + 0·24 + 1·23 + 0·22 + 0·21 +1·20 Коэффицеттер арасындағы байланыс, нөлдер және бірліктерден тұратын кодалық топ деп аталады. 105 ондық санау жүйесінде берілсе, ол екілік санау жүйесінде 1101001 беріледі. Бірліктер және нөлдер санын кодалық топта разрядтар анықтайды. M = 2m . Егерде кодалық топта m – разряд болса, онда осындай код арқылы M=2 деңгейін көрсетуге болады. Сонда m =3 M=8, ал m=7 M=128. Телефондық сигналдар екіполярлы болғандықтан дискриттелуінен кейін көп полярлы импульстердің тізбектелуін алады. Қодалау үшін симметриялық екілік код қолданады, импульсті полярлау кодында, ИКМ сигналына тағы бір разряд сол жағына қосылады. Оң айналымға бірлік, ал теріске 0 қосылады. Декодалау кезінде керісінше жүреді. Декодерде кіріс сигналы 8 разрядтты кодтық топ болады. Бірінші разрядта полярлы есебін анықтайды және соған орай қабылданған кодтық комбинацияға эталонды ток қосылады. Қосынды ток декодалайтын АИМ сигналының көлемін анықтайды. Топтық сигналда 32 арналық интервал қосып тұрады. 30 арна ақпарат, ал 2 арна арнайы қызмет сигналын тарату үшін. Қызметтік сигналдар ( ЦС, СЦС,СУВ т.б.) жоғары цикл бойынша беріледі. 6 сурет – Топтық сигналдың циклдік құрылымы сұлбасы Әрбір символ цифрлық ағында тактылық интервалдың жартысын алады, импульстер тізбегіндегі жиілік f және q=2 тактылық жиілік қайталап жүреді. Сигналдарды таратудағы негізгі жұмысына кедергі келтіруші бөгеуілдер болып келеді. Бөгеуілдер сыртқы электрлік тербелістерді айтады, таратушы арна жүйесіне еніп, сигналдарды жақсы таратуға кедергі жасайды. Бөгеуілдер сыртқы және ішкі болып бөлінеді. Ішкі бөгеуілдерге арна ішіндегі, сызықты күре жолда және арна жасаушы аппаратура ішіндегі бөгеуілдерді айтамыз. Олар – жылы шуылдар сызығы және шуылдар, күшейткіштер арқылы жасалатын, түрлендіргіштер және басқа да аппаратуралардан бөлініп шығарылады. Ал сыртқы бөгеуілдерге радиобөгеуілдер, параллель тізбектер арасындағы байланыстың өтуінде, атмосфералық бөгеулер сызық электр таратуына болған бөгеулер, нәр беруші көздері т.б. Жиілікті арна айырымы таратушы жүйеде бөгеулер арна құрушы құрылғыда және де көбінесе, сызықты күре жолда болады. Коксиальды кабельді таратушы жүйеде сыртқы бөгеуілдерден жақсы сақталған, оған тек ішкі бөгеуілдер ғана болады. Симметриялық кабель таратушы жүйесінде ішкі бөгеуілдерден басқа, басқа да бөгеуілдер әсер етеді, өтпелі жұптар арасында, бірарнада орналасқан тарату жүйесіндегі арнада және жерсеріктік байланыс сызығында көбінесе ішкі бөгеуілдер болады. Цифрлы тарату жүйесіндегі арнада таратуда шуылдар көбінесе мына факторлардан туындайды: аяқталған станса шуы, сызықты күре жол шуылдары болып келеді. Сызықты күре жол шуылы сызықты күре жолда болған қателік кезінде туындайды. Олар декодтауды бұзады, сол себепті сигнал қайта өз қалпына келмейді. Шуылдар фазада тактылық импульстерде дірілдеуі дұрыс жұмыс істелінбей тұрған тактылық импульстер, арналар арасындағы байланысқа әсер етеді. Қазіргі таңдағы цифрлық таратушы жүйесінде сызықты күре жол шуылдарын алдын алуға болады деп қарастырылады. Аяқталынған станса шуылы квантталу шуылдарынан құрылады, шектелген шуылдар және бос арна шуылдары. Біркелкі емес кванттау шуылдарын шектеуін қолдана отырып бос арнада алдын алуға болады. Сондықтанда, аяқталған құрылғының шуылдары көбінесе кванттау шуылдарымен анықталады. Кванттау шуылдарының қуаты екілік кодалаудың разряды өскен сайын әлсірейді. Шуылдардың әсер етуі бөгеуіл қорғағыштардың көмегімен анықталады. Бөгеуіл қорғаныш - бұл сигналдың минимальды деңгейі мен бөгеуіл деңгейінен айырмасы: . жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|