Upload
others
View
51
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
59
3.3. Bucaq modulyasiyalı siqnalların
formalaşması və detektorlanması
3.3.1. Bucaq modulyasiyalı rəqslərin riyazi modeli
və tezlik spektri
Amplitudası sabit qalıb 10 ))()(( constUtUtA faza
bucağı )(t siqnal qanunu ilə dəyişən rəqslərə bucaq modul-
yasiyalı (BM) siqnallar deyilir və ümumi şəkildə analitik olaraq
aşağıdakı kimi ifadə olunur:
)t(tcosU)t(cosU)t(u 000BM , (3.12) burada )()( 0 ttt -siqnalın tam fazasıdır;
)()( taKt BM -ilkin siqnal )(ta haqqında
informasiya daşıyan faza bucağıdır;
BMK -sabit əmsaldır.
BM siqnalların amplitudası sabit qaldığından onun orta
gücü də dəyişmir və vericilərin çıxış kaskadlarının iş rejimini
yüngülləşdirir. Təcrübədə BM-in iki klassik növü ayırd edilir:
tezlik modulyasiyası (TM) və faza modulyasiyası FMFM )( -
də fazanın dəyişməsi ilkin siqnalla mütənasib olaraq baş verir:
0)()( taKt FM , (3.13)
burada 0 -başlanğıc fazadır: sadə halda 00 qəbul edilir;
FMK -sabit əmsal olub, ilkin siqnalın )(ta dəyişməsi ilə
fazanın dəyişməsi arasında əlaqə yaradır.
Tonal modulyasiyada: tUtuta m sin)()( olur.
FM rəqslərin analitik ifadəsi aşağıdakı kimi alınır:
)sincos()()( 00 tmtUtutu FMFMBM , (3.14)
burada FMmFM rəqslərin modulyasiya indeksi olub, faza de-
viasiyası (fazanın maksimum dəyişmə artımı- ) adlanır:
mFMFM UKm ;
60
tmtt FMFM sin)( 0 ; tFM 0max ;
tFM 0min .
FM rəqslərdə tezliyin dəyişməsi faza bucağının )(t diferen-
sialı ilə mütənasibdir:
,cos
cos)(
)(
0
0
t
tmdt
tdt
FM
FMFM
FM
(3.15)
burada FMFM rəqslərin tezlik deviasiyasıdır:
mFMFMFM UKm . (3.16)
(3.15) və (3.16) ifadələrindən görünür ki, FM rəqslərin modul-
yasiya indeksi yalnız ilkin siqnalın amplitudu ilə, tezlik devia-
siyası )( FM isə həm siqnalın tezliyi )( , həm də amplitudu
)( mU ilə mütənasibdir.
TM rəqslərdə tezliyin dəyişməsi ilkin siqnalla mütənasib olaraq
baş verir:
,cos
cos)()(
)(
0
00
t
tUKtuKdt
tdt
TM
mTMTM
(3.17)
burada TMTM -rəqslərin tezlik deviasiyası (tezliyin orta
qiymətinə nisbətən maksimum artımı) adlanır və yalnız ilkin
siqnalın amplitudu )( mU ilə mütənasibdir:
mTMTM UK ; TMTM 0max ;
TMTM 0min .
TM rəqslərdə ümumi faza bucağı )(t üçün alarıq:
)t(TM t t t
mTM0TM0 tdtcosUKtdt)t(aKtdt)t(
,tsinmttsinUKt TM0mTM0
61
burada TMm TMTM
rəqslərin modulyasiya indeksi olub,
ilkin siqnalın amplitudu ilə düz, tezliyi ilə tərs mütənasibdir.
Şək. 3.9. a, b, c-də uyğun olaraq ilkin siqnalın, TM və
FM siqnalların zaman qrafiki verilmişdir (tonal modulyasiya
üçün).
İndi də BM rəqslərin tezlik spektrini nəzərdən keçirək. Burada
modulyasiya indeksinin qiymətindən asılı olaraq iki hala
baxmaq olar: 1BMm və 1BMm . İsbat etmək olar ki,
birinci halda ( 1BMm ) tonal BM zamanı spektr eni sadə AM
rəqslərdə olduğu kimi alınır, yalnız onunla fərqlənir ki, aşağı
yantezlikli rəqs öz işarəsini əksinə ( 0180 ) dəyişir. Bunu anali-tik (riyazi) ifadədən görmək olar:
t)cos(m5,0t[cosU)t(u 0BM00BM
];t)cos(m5,0 0BM (3.18)
max22 BM və ya max22 FfBM .
Şək. 3.9. İlkin siqnalın (a),TM (b) və FM (c) siqnalların zaman qrafikləri.
62
Təcrübi olaraq ikinci hal üstünlük təşkil edir, çünki
1BMm olduqda BM-in maneyədavamlılığı AM-ə nisbətən
daha yüksəkdir. Həmin hal üçün BM rəqslərin riyazi modelini
(tonal modulyasiyada) aşağıdakı kimi almaq olar:
1
000
1
0000
)cos()(])cos()()1(
)cos()(cos)()(
n n
BMnBMn
n
n
BMnBMBM
tnmJUtnmJ
tnmJtmJUtu
,(3.19)
burada BMBMn mmJ )( arqumentinə görə n-dərəcədən Bessel
funksiyasıdır.
)1( BMmn nömrəsindən sonrakı spektral toplananları
nəzərə almamaq olar. Odur ki, spektr eni üçün alarıq:
)1(22 BMBM m və ya Fmf BMBM )1(22 .
Tezlik modulyasiyası üçün: fmf TMTM 2)1(22 .
1BMm olan halda tonal BM-in amplitud spektr diaqramı
şək. 3.10-da verilmişdir (müsbət tezliklər üçün):
Şək. 3.10. 1BMm olan hal üçün BM rəqslərin amplitud spektr
diaqramı.
63
3.3.2. BM rəqslərin formalaşması üsulları
BM rəqslər TM və FM rəqslərə bölündüyündən onların
formalaşması (alınması) da müxtəlif üsullar və qurğularla
həyata keçirilir:
1. Qeyri-xətti çeviricilərdən və vuruculardan istifadə etməklə;
2. Harmonik rəqslər avtogeneratorunun konturunun reaktivliyi-
ni (tutumunu və ya induktivliyini) dəyişməklə.
Tonal (harmonik) siqnalla BM rəqslərin ümumi şəkildə
ifadəsindən ( 1BMm olduqda) alarıq:
.tsin)tsinmsin(
tcos)tsinmcos(U)t(u
0BM
0BM0BM
(3.20)
(3.20) düsturuna uyğun olaraq BM rəqslərin qeyri-xətti çeviri-
cilər və vurucular vasitəsilə həyata keçirilməsinin struktur sxe-
mi şək. 3.11-də verilmişdir:
1
2
çevirici
çevirici
1
2
Q x
Q x
Faza çev.2
Gen.
0
0
U
U
Sin t
Cos t
Sin(mSin t)
Cos(m
BMU ( )t
u (t)
Sin t)
2
Şək. 3.11. Q/x çevirici və vurucularla BM rəqslərinin alınmasının struktur
sxemi.
Sint)
u(t)
64
Şək.3.12. BAM-dən FM rəqslərin alınmasının struktur sxemi (a).
və onun vektor diaqramı (b).
Şək.3.11-də 1/ xQ çevirici bloku tUta m sin)( siqnalını
)sincos( tmBM siqnalına, 2/ xQ çevirici bloku isə )(ta siqna-
lını )sinsin( tmBM siqnalına çevirir və siqnal vurucularına
( 1X və 2X ) ötürülür. 1X -vurucusuna daşıyıcı tezlikli ( 0 )
rəqslər bilavasitə, 2X -vurucusuna isə 2
faza çevrilməsi ilə
ötürülür. Onların çıxışından alınan rəqslər cəmləyiciyə verilir.
Cəmləyicinin çıxışında isə )(tuBM rəqslər alınır. Faza modul-
yasiyalı (FM) siqnalların formalaşmasının (alınmasının) ən əl-
verişli üsulu BAM-ın FM-ə çevrilmə üsuludur (şək.3.12a). Da-
şıyıcı tezlikli rəqslər BAM-ə bilavasitə, cəmləyiciyə isə 2
qə-
dər faza çevrilməsi ilə ötürülür. Cəmləyiciyə həmçinin BAM-ın
çıxışından alınan tta 0cos)( )coscos( 0tmBM rəqsləri veri-
lir. Nəticədə cəmləyicinin çıxışında yaranan BM rəqslərin faza-
sı siqnal qanunu ilə dəyişir (şək. 3.12b). Həmin üsulla böyük
faza deviasiyası (maksimum 00max 3020 alınır) almaq
mümkün deyil. Odur ki, bir çox hallarda (məsələn, radioverici-
lərdə) faza deviasiyasını artırmaq üçün tezliyin vurulması prin-
sipindən istifadə edilir. Əgər tezlik n dəfə vurularsa, vericinin
çıxışında rəqslərin fazası da n dəfə artır: nüm .
65
İkinci üsulla TM rəqslərin alınması bilavasitə harmonik
rəqslər avtogeneratorunda həyata keçirilir. Bunun üçün avto-
generator konturuna paralel olaraq xətti parametrik reaktiv
müqavimət (xətti parametrik tutum daha əlverişlidir) qoşulur
(şək. 3.12a).
Modulyasiya indeksinin kiçik qiymətlərində ( 1TMm )
siqnalın dəyişməsilə tUtuta m sin)()( konturun ekvi-
valent (ümumi) tutumu və nəticədə, rezonans tezliyi xətti qa-
nunla dəyişir (şək. 3.13b). Bunu Tomson düsturundan görmək
olar:
C ~ ))(())(()()( 000 tuCCtaCCtCCtC ;
,
C
))t(u(C1(CL
1
))t(u(CCC(L
1
C)t(CL
1
1
k
kk
0kkkk
r
(3.21)
burada kC -konturun ümumi başlanğıc tutumudur:
0kk CCC .
Tutumun nisbi dəyişməsi konturun tezliyinin nisbi dəyiş-
məsinə ekvivalentdir:
00 2
)()(
C
tCt
. (3.22)
66
Şək. 3.13. Harmonik rəqslər avtogeneratorunda TM rəqslərin alınma sxemi
(a) və konturun rezonans tezliyinin siqnal gərginliyindən asılılığı (b).
Harmonik rəqslər avtogeneratorunun konturunun tutumu-
nu dəyişməklə TM rəqslərinin alınmasına təcrübi misal olaraq,
varikap üzərində həyata keçirilən sxemi (şək. 3.14a) göstərmək
olar:
67
Şək. 3.14. Varikapla TM rəqslərin alınma sxemi (a) və V/K xarakteristikası
üzərində iş prinsipinin izahına dair qrafiklər (b).
68
Varikap p-n keçid tutumuna malik yarımkeçirici diod
olub, onun ekvivalent keçid tutumu )(tCv ona tətbiq olunan
siqnal gərginliyindən asılı olaraq dəyişir:
vk
v
vv
U
tu
oCtC
)(1
)()(
, (3.23)
burada )(oCv -varikapın başlanğıc tutumudur ( vv EU olduq-
da);
vkU -varikapın kontakt potensiallar fərqidir və VUvk )18,0(
ola bilər; vv E)t(U)t(u -varikapa tətbiq olunan ümumi
gərginlikdir; vE -varikapın başlanğıc tutumunu müəyyən edən
sürüşmə gərginliyidir.
Sxemdə (şək. 3.14a) varikap avtogeneratorun konturuna
paralel qoşulduğundan siqnalın dəyişməsilə (transformatorun
ikinci sarğısından verilir) konturun ümumi ekvivalent tutumu
)(tCCC vkek və nəticədə konturun rezonans tezliyi dəyişir
(şək. 3.14b).
)]t(CCL
1
CL
1
vkkekk
r
. (3.24)
Varikapın başlanğıc tutumunu )(oCv müəyyən edən vE
sürüşmə gərginliyinin daxili müqavimətinin və eləcə də, alçaq
tezlik transformatorunun ikinci sarğısının kiçik müqavimətinin
avtogeneratorun konturunun rezonans müqavimətini suntlama-
sının qarşısını almaq üçün varikap dövrəsinə paralel olaraq
böyük omlu elR müqaviməti qoşulur ( kOmRel 100 ).
3.3.3. BM rəqslərin detektorlanması üsulları
BM rəqslərinin detektorlanması iki üsulla həyata keçirilə
bilər: xətti parametrik dövrələrdən istifadə etməklə (sinxron
detektorlama) və qeyri-xətti dövrələrdən istifadə etməklə.
69
Sinxron detektorlama şək. 3.15 sxemi üzrə aparıla bilər. Bunun
üçün vurucunun girişinə həm informasiya daşıyan )t(u1gir
)tsinmtcos(U)t(tcosU BM0000 siqnalı, həm də )2/cos()( 002 tUtU gir dayaq rəqsləri verilir. Bu halda
Şək. 3.15. BM rəqslərin sinxron detektorlanmasının sadə struktur sxemi.
ötürmə əmsalı K olan ATS-nin çıxışında aşağıdakı siqnal alı-
nır:
)tsinmsin(UUK5,0)t(U BM00detçıx . (3.25)
Modulyasiya indeksinin kiçik qiymətlərində ( 1BMm ) alarıq:
tsinmUUK5,0)t(U BM00dekçıx . (3.26)
Faza detektorlanmasında mFMFM UKm olduğundan
alarıq:
Uçıx tsinUKUUK5,0)t( mFM00FM
tsinUUK5,0 0 . (3.27)
TM rəqslərin sinxron detektorlanması üçün detektorun çıxışına
differensiallayıcı qurğu əlavə etmək kifayətdir, çünki:
t t
TMTM dt)t(uKdt)t(aK)t( . (3.28)
BM siqnalların qeyri-xətti dövrələrlə detektorlanmasını
nəzərdən keçirək. FM siqnalların detektorlanmasının həyata
keçirilməsi şək. 3.16-da verilmiş tranzistorlu sxem üzərində
yerinə yetirilə bilər. Onun girişinə (bazaya) üç gərginlik verilir:
70
sürüşmə gərginliyibE , FM siqnal gərginliyi )(tuFM və dayaq
rəqsləri )(0 tu :
.E)2/tcos(U
)tsinmtcos(U)t(u)t(uE)t(u
b00
FM0
1
00FMbgir
Kollektorun yük dövrəsindən (RC) alçaq tezlikli siqnal
gərginliyi )(tu ayırıcı ( ayC ) kondensatordan sonra çıxışa ötü-
rülür:
uçıx
)t(aK
2cosK)t(u)t( FM
);sinsin(
)sinsin()(sin 2
tmK
tUKKtuKK
FM
mFMFM
1 FMm halı üçün: uçıx tKmtut FM sin)()( olur
(burada K-sabit kəmiyyətdir).
Əgər şək. 3.16. sxeminin girişinə FM siqnalı )(tuFM əvə-
zinə TM siqnalı )(tuTM verilərsə, onda kollektor yükündən son-
ra differensiallayıcı dövrə qoşmaq və onun çıxışından )(tu
siqnalını ayırmaq lazımdır.
TM siqnalların detektorlanması üçün klassik üsullardan da
istifadə etmək olar. Bunun üçün əvvəlcə TM siqnal amplitud-
tezlik modulyasiyalı (ATM) siqnala çevrilir (çünki Q/X dövrə-
lər tezliyin dəyişməsinə həssas deyil). TM siqnalların ATM
siqnallara çevrilməsi kökdən düşmüş (rezonans tezliyinə nisbə-
tən: rff 0 ) konturlu rezonans gücləndiriciləri vasitəsi ilə ye-
rinə yetirilir. Burada üç xüsusi halı qeyd etmək olar: tək kök-
dən düşmüş konturlu sxem, iki qarşılıqlı kökdən düşmüş kon-
turlu sxem, ikikonturlu nisbət (kəsr) detektoru və s.
71
Şək. 3.16. Qeyri-xətti faza detektorunun sxemi.
71
72
Şək. 3.17. TM-siqnalların tək kökdən düşmüş konturla ATM siqnala
çevrilməsi və AM detektoru ilə detektorlanmasının struktur sxemi (a) və
onun iş prinsipini izah edən qrafiklər (b).
Şək. 3.17a-da TM siqnalların ATM siqnallarına çevril-
məklə detektorlanmasının struktur sxemi və şək.3.17b-də onun
qrafiki izahı verilmişdir. Əgər daşıyıcı tezlik 0 (və ya 0f )
rəqs konturunun xətti hissəsinin ortasında yerləşərsə, tezliyin
dəyişməsi həmin hissədən (B-C) kənara çıxmadıqda, alınan
AM siqnal tezliyə mütənasib olaraq dəyişir (şək. 3.17b).
73
3.3.4. Amplitud və bucaq modulyasiyalarının
maneəyədavamlılığı
Burada yalnız fasiləsiz məlumatların AM və BM ilə ötü-
rülməsinin müqayisəli maneəyədavamlılığını nəzərdən keçiri-
rik. Hesab edirik ki, AM siqnalların detektorlanması üçün xətti
detektor sxemindən və BM siqnalların detektorlanması üçün
faza detektorundan istifadə edilir.
AM detektorunun girişinə siqnal AMtu )( və küy )(tn rəqs-
lərinin cəmi daxil olur:
),tsin()t()tcos()t(X
)tcos()]t(UKU[K)t(n)t(u)t(
0m0m
0AM0kAM
,(3.2
)
burada ,kK -kanalın ötürmə əmsalı və siqnalın faza sürüşmə-
sidir;
)(),( ttX mm -maneənin biri-birindən asılı olmayan və ri-
yazi gözləməsi (orta qiyməti) sıfıra bərabər olan 0 mmX toplananlarıdır (komponentləri).
Əgər additiv maneə )(tn təsadüfi stasionar proses olarsa,
onda yazmaq olar:
2222 )()()( mmm tnttX .
Xətti detektorun çıxışında (ATS-nin çıxışında) faydalı
tUtu m sin)( siqnalı Ƶ )(t siqnalının qurşayanı ilə mütə-
nasib olduğundan alarıq:
)()sin()( 0 tXtUKUKtu mmAMk . (3.30)
Burada maneənin sinfaz toplananının )(tX m təsir etdiyini nəzə-
rə alsaq, siqnal-maneə nisbəti (SMN) üçün yazmaq olar:
2
222
2 2 m
mAMk
mççı
sorçor
çıxd
UKKP
. (3.31)
74
Buradan yazmaq olar: 2
gird
çıxd, yəni güclü siqnalların
xətti detektora təsiri zamanı SMN 2 dəfə artır. İsbat etmək olar
ki, zəif siqnallar xətti detektora təsir etdikdə
),sin()()()( 022 tUKUKttXtu mAMkmmgirm
çıxışda SMN- çıx 0 olur, yəni güclü maneələr AM siqnalı
tamamilə boğur: )()( tutu m .
Anoloji olaraq isbat etmək olar ki, güclü siqnal faza və
tezlik detektoruna təsir etdikdə maneəyədavamlılıq ( 1FMm
və 1TMm olarsa) AM deyektoruna nisbətən olduqca artır:
)1()( 2 FMFMFMgird
çıxdmm
; TMTMTM
gird
çıxdmm
1(3)( 3 ). (3.32)
Həmçinin isbat etmək olar ki, zəif FM və ya TM siqnal detek-
torun girişinə təsir edərsə, siqnal güclü maneələrlə tam boğulur.
3.5. Diskret məlumatlarla modullanmış siqnalların
formalaşması və detektorlanması
3.5.1. İkili simvollu diskret məlumatlarla yüksək
tezlik daşıyıcılı modullanmış siqnalların formalaşması
Diskret məlumatlar (və ya diskret siqnallar) yarandığı
mənbələrin xarakterindən asılı olaraq, müxtəlif formalı impuls-
lar ardıcıllığı şəklində dəyişir. Bunlara bəzən kəsilən siqnallar
da deyilir, çünki zamanın müəyyən anlarında yaranır, digər
anlarında isə onların təsiri kəsilir (fasilələrlə yaranır). Diskret
siqnallar həm ilkin mənbələrdən xüsusi qurğular vasitəsilə,
həm də fasiləsiz (analoq) siqnalların zamana görə diskretləş-
məsi (Kotelnikov teoreminə görə) nəticəsində formalaşdırılır.
Elektrik rabitəsinin inkişafının ilkin vaxtlarında teleqraf mətn-
ləri Bodo bərabərintervallı və Morze (qeyri-bərabərintervallı)
teleqraf aparatları vasitəsilə ikili simvollu (0 və 1) düzbucaqlı
75
impulslar ardıcıllığına çevrilirdi (şək. 3.18 a,b). Sonra isə hə-
min impulslarla yüksək tezlik daşıyıcılı rəqslər modullaşdırıla-
raq, AM (şək. 3.18. C, C), TM (şək. 3.18. Ç, Ç) və FM (şək.
3.18. d, d) radiosiqnallarına çevrilir və rabitə xətləri ilə ötürü-
lürdü.
3.5.2. Fasiləsiz məlumatlarla impuls daşıyıcılı və yüksək
tezlik daşıyıcılı siqnalların formalaşması
və detektorlanması
İmpulslu ötürülmə (veriliş) sistemlərində (o cümlədən rə-qəmli) siqnalın enerjisi fasiləsiz yox, qısa müddətli radioim-pulslar şəklində şüalandırılır. Siqnalların bu cür ötürülməsi mak-simal impuls gücünü artırmağa və beləliklə də, qəbul zamanı maneəyədavamlılığın artmasına imkan verir. Bu məqsədlə fasi-
ləsiz siqnal )()( tuta diskret səviyyələrlə əvəz olunur (Kotel-
nikov teoreminə uyğun olaraq) və iki pillə modulyasiyaya uğ-radılır: birinci pillə-impuls daşıyıcılı və ya impuls modulyasi-yası və ikinci pillə-yüksək tezlik daşıyıcılı modulyasiya və radi-oimpulsların alınması. Birinci pillədə ilkin siqnalın )()( tuta
daşıyıcısı olaraq, video-və radioimpulsların dövrü ardıcıllığın-dan istifadə edilir. Buna takt və ya diskretləşdirici impulslar da
deyilir (şək.3.19a). Sadə olmaq üçün ilkin siqnal )t(u)t(a
tsinUm harmonik (tonal) formada götürülmüşdür (şək.
3.19b). Diskretləşdirici impulslar aşağıdakı əsas parametrləri ilə
xarakterizə olunur: hündürlüyü (amplitudu) iU müddəti (və ya
eni) i dəyişmə tezliyi di
d
i TTT
F (1
-impulsların təkrarlan-
ma və ya diskretləşmə periodu), takt nöqtələrinə nisbətən im-pulsun zamana (və ya fazasına) görə vəziyyəti və s. Həmin
parametrlərdən birini modullaşdırıcı siqnal )()( tuta qanu-
nu ilə dəyişməklə aşağıdakı impuls modulyasiyalı (impuls da-şıyıcılı) siqnallar alınır: amplitud-impuls modulyasiyalı (AİM),
76
Şək. 3.18. Bodo (a) və Morze (b) aparatlarının çıxışında alınan ikili
simvollu diskret siqnalların yüksək tezlik daşıyıcılı AM, TM və FM
siqnalların qrafikləri və onların həyata keçirilməsi qurğuları.
77
müddət və ya eninə-impuls modulyasiyalı (MİM və ya EİM) zaman-və ya faza-impuls modulyasiyalı (FİM) və s. Onların zaman qrafikləri uyğun olaraq şək. 3.18. c, ç, d-də verilmişdir.
İmpulsların dəyişmə tezliyi iF və ya diskretləşmə tezliyi dF
ilkin siqnalın )(tu maksimum tezliyinin iki mislinə bərabər
və ya ondan böyük götürülür: max2FFF di . Diskretləşmə
periodu idT götürülür ki, zaman ayrılması prinsipi ilə işlə-
yən çoxkanallı rabitənin həyata keçirilməsi mümkün olsun. Beynəlxalq standarta uyğun olaraq, daha geniş yayılmış telefon
danışığı üçün ( HsFFtt
3400300maxmin ) impulslar arasın-
dakı mühafizə zolağını da ( kHsfmüü 9,0 ) nəzərə almaqla
kHsfFF müüd 8)(2 max götürülür. Odur ki diskretləşmə
periodu mksF
Td
d 1251
olur. Şək. 3.19. c, ç, d-də uyğun
olaraq impuls modulyatorunun çıxışından alınan IM siqnallarla
IMtu )( ikinci pillə yüksək tezlik daşıyıcılı rəqslərin modulyasi-
yasından sonra formalaşan radioimpulsların zaman qrafikləri göstərilmişdir. İkinci pillə modulyasiya amplitudaya görə apa-rıldığından radioimpulslar AİM-AM, E(M)İM-AM və FİM-AM adlanır. İM siqnalların tezlik zolağı ilkin siqnalın tezlik
zolağından geniş alınır: Ffi
IM
1.
Məlumatların diskret (impuls) ötürülmə sisteminin struk-tur sxemi şək. 3.20-də verilmişdir.
Qəbuledici hissədə İM siqnalların detektorlanması (və ya FIM-AM siqnalının ikinci pillədə demodulyasiyası) müxtəlif üsullarla həyata keçirilə bilər. Belə üsullardan biri FİM-in AİM-ə çevrilməsidir. Bunun üçün takt intervalına (impulslararası fasilə intervalına inteqrallayıcı dövrə qoşulur: FIM-siqnalı im-pulsunun qabaq cəbhəsi yarandıqda inteqrator dövrəsi açılır və inteqratordakı siqnal səviyyəsi AİM siqnalını müəyyən edir.
ATS-nin çıxışında ilkin alçaq tezlikli siqnal alınır: tuta .
78
Şək. 3.19. Diskretləyici impulslar (a), fasiləsiz harmonik rəqs (b) impuls
daşıyıcılı modullanmış (c, ç, d) və yüksək tezlik daşıyıcılı ( d,ч,c )
modullanmış rəqslər.
79
Şək. 3.20. Fasiləsiz məlumatlarla diskret siqnalların formalaşması və detektorlanmasının struktur sxemi:
İM-impuls modulyatoru; İDG-impuls daşıyıcılı generator; YTG-yüksək tezlik (0 ) daşıyıcılı gene-
rator; YTM-yüksək tezlik modulyatoru; İD-impuls detektoru; ATS-alçaq tezlik süzkəci.
79
80
4. RABİTƏ KANALLARINDA SİQNALLARIN
ÇEVRİLMƏSİ
4.1. Rabitə kanalları haqqında ümumi məlumatlar
Müxtəlif məkanlarda yerləşmiş iki obyekt və ya subyekt
arasında məlumatların ötürülməsi üçün biri-biri ilə qarşılıqlı
əlaqədə olan kompleks qurğular (rabitə vasitələri, o cümlədən,
rabitə xətləri) sistemi rabitə kanalı adlanır. Həmin kompleks
qurğulara bütün texniki qurğular, rabitə xətləri-fiziki mühit və
s. daxildir. Əvvəlcə kanalların müxtəlif xüsusiyyətlərinə görə
təsnifatını nəzərdən keçirək.
Rabitənin yaradılma istiqamətinə görə simpleks (yalnız
birtərəfli rabitə kanalı: teleqraf rabitəsi, faksimil rabitə və s.)
yarımdupleks (növbəli-biri ötürür digəri qəbul edir, sonra isə
digəri ötürür o biri qəbul edir: buna mobil telefon rabitəsi misal
ola bilər) və dupleks rabitə kanalı: eyni vaxtada hər iki istiqa-
mətdə rabitə yaradılır, məsələn, radiorele rabitəsi, kosmik və
peyk rabitəsi və s. Kommutasiya olunmayan (birbaşa) və kom-
mutasiya olunan (kanalın girişində, aralıq qovşaqlarda və çıxı-
şında-çoxkanallı rabitədə) kanallar ayırd edilir. Ötürülən infor-
masiyanın xarakterinə görə: teleqraf, fototeleqraf (saksimil), te-
lefon, səs yayımı, televiziya, telemetrik, verilənlərin ötürülməsi
və s. digər kanallar mövcuddur. Kanalın giriş və çıxışındakı
siqnallar arasındakı əlaqənin xarakterindən asılı olaraq xətti və
qeyri-xətti kanallar ayırd edilir. Kanalın girişində və çıxışında
siqnalın xarakterindən asılı olaraq ayırd edilir:
a) girişdə və çıxışda fasiləsiz siqnallar;
b) girişdə diskret və çıxışda fasiləsiz siqnallar;
c) kanalın giriş və çıxışında diskret siqnallar.
Əgər kanal m-simvollu rəqəm siqnalının ötürülməsi üçün
nəzərdə tutularsa buna rəqəm kanalı deyilir.
81
İkili rəqəm sistemində (m=2) telefon kanallarının texniki
ötürmə sürəti S
kbit64 -dir. Kanalın diskretliyi və fasiləsizliyi
heç də siqnalın xarakter ilə müəyyən edilmir. Belə ki, diskret
kanalla fasiləsiz və fasiləsiz kanalla diskret siqnal ötürülə bilər.
Stasionar (zamana görə sabit parametrli) və qeyri-stasio-
nar (zamana görə dəyişən parametrli və ya parametrik) kanallar
ayırd edilir. Çoxkanallı rabitə sistemlərində siqnalların sıxlaş-
ma (ayrılma) prinsipinə görə tezlik sıxlaşmalı, zaman sıxlaşma-
lı, mühiti sıxlaşmalı və s. kanallar ayırd edilir. Hansı mühitdə
(yönəldici sistemlərdə) informasiyanın ötürülməsindən asılı ola-
raq radiorabitə və məftilli (maddi mühit) rabitə kanalları möv-
cuddur.
Radiorabitə xarici mühitdə yayılan elektromaqnit dalğa-
ları ilə yaradılır ( Hs123 103103 diapazonda) və bir çox ya-rımdiapazonlara bölünür (cədvəl 4.1).
Cədvəl 4.1. Dalğanın adı Dalğa
diapazonu
Tezliyin adı Tezlik
diapazonu
Dekakilometrlik (ifrat uzun
dalğalar və ya miriametrlik)
100÷10 km
Çox aşağı
tezliklər 3÷30kHs-ə
qədər
Kilometrlik (uzun) dalğalar 10km÷1km Aşağı tezliklər 30÷300kHs
Hektometrlik (orta) dalğalar 1000÷100m Orta tezliklər 300÷3000kHs
Dekametrlik (qısa) dalğalar 100÷10m Yüksək tezliklər (YT)
30÷30MHs
Metrlik ultraqısa dalğalar
(UQD)
10÷1m
Çox yüksək
tezliklər (ÇYT) 30÷300MHs
Detsimetrlik UQD 100÷10sm Ultra yüksək tezliklər (UYT)
300÷3000MHs
Santimetrlik UQD 10÷1sm İfrat yüksək tezliklər (İYT)
3÷30QHs
Millimetrlik UQD 10÷1mm Həddən yüksək tezliklər
30÷300QHs
Detsimillimetrlik UQD 1 -0,1 Hiper yüksək tezliklər (HYT)
300÷3000QHs
82
Radiorabitə xətlərinin (eləcə də kanallarının) xüsusi nö-
vünü radiorele rabitəsi xətti (RRX) təşkil edir. RRX həm çox-
saylı analoq siqnallarını, həm də rəqəm siqnallarını ötürməyə
imkan verir.
Müasir dövrdə kvant generatorlarının (lazerlərin) yaradıl-
ması və geniş tətbiqi ilə əlaqədar olaraq işıq dalğaları diapazo-
nu (optik diapazon) fəth olunmuş və optik kabellər istehsal olu-
naraq rabitə xətti kimi rəqəm siqnallarının ötürülməsində geniş
tətbiq olunur: mkHs 55,1(1010 1411 , mk35,1 və m85,0 ).
Optik kabellərdən istifadə edilməsi şəhərlərarası telefon danı-
şıqlarının sayının, onların maneəyədavamlılığının və digər key-
fiyyət göstəricilərinin və eləcə də, televiziya kanallarının artı-
rılmasına imkan verir.
Məftilli rabitə kanalları içərisində koaksial kabel (K K)
xətləri üstünlük təşkil edir, çünki xarici maneələrin təsiri azdır
və geniş diapazonda nisbətən az sönməyə malikdir.
4.2. Analoq rabitə kanallarının əsas
göstəriciləri və təhriflər
Rabitə kanallarına bir çox tələblər qoyulur ki, onların tə-
min edilməsi müxtəlif səbəblərdən mümkün olmur. Odur ki,
real rabitə kanallarının əsas xarakteristikalarının (göstəriciləri-
nin) ideal formadan kənara çıxması baş verir ki, bu da kanalla
ötürülən siqnalın təhrifinə səbəb olur. Ona görə də kanalın giri-
şinə )(ta ilkin siqnalı verilərsə, çıxışda həmin siqnal dəyişikli-
yə uğradığından )t(a təhriflə alınır. Rabitə kanalı ilə ötürülən
siqnalın yol verilən keyfiyyətinin təmin edilməsi üçün onun
göstəriciləri normalaşdırılır. Bu göstəricilərə daxildir: qalıq
sönmə və onun tezlik xarakteristikası; effektiv tezlik zolağı
ekf ; kanalın amplitud-tezlik və amplitud xarakteristikası; ka-
nalın faza-tezlik xarakteristikası; kanallar arası qarşılıqlı təsir
və keçid maneələri və s. Bunlardan bəzilərini qısa nəzərdən
83
keçirək. Qalıq sönmə (və ya güclənmə): rabitə kanalında bütün
sönmələrin 0 və güclənmələrin güc cəmi qalıq sönmə ad-
lanır: 0k güc. Əgər 0k olarsa 0 qk olur və
əgər 0k olarsa k güc qalıq güclənmə olur. Telefon
rabitə kanalları üçün sönmə norması dBk 30 -dən çox olma-
malıdır. Kanalın girişində siqnalın gücü constPgirk olmaq
şərtilə qalıq sönmənin tezlikdən asılılığı: )f(0 amplitud-
tezlik xarakteristikası adlanır (şək. 4.1.).
Şək. 4.1. Telefon kanalının amplitud-tezlik xarakteristikası (gücləndirici
aralıqların-intervalların sayı 5int N ).
Burada 1 xətti ilə Beynəlxalq tövsiyələrə görə 0800 -qalıq sön-
məyə nisbətən onun kənara çıxma sərhəddi (normalaşdırılmış
sönmə), 2 əyrisi ilə real sönmə xarakteristikası göstərilmişdir.
İnformasiyalılıq nöqteyi-nəzərdən səs diapazonunun 600-
1200Hs tezlik zolağı daha əlverişli sayılır. Odur ki, 1200Hs-
84
dən yuxarı və 600 Hs-dən aşağı tezliklərdə sönmə bir qədər çox
ola bilər. Ona görə də TTBMK (Telefon-teleqraf üzrə Beynəl-
xalq Məsləhət Komitəsi) normalaşdırılmış sönmənin pilləvari
əyri üzrə dəyişməsini tövsiyə edir. TTBMK-nın tövsiyəsinə
uyğun olaraq telefon kanalının effektiv tezlik zolağı olaraq, elə
tezlik zolağı götürülür ki, onun kənar tezliklərində ( minF
÷ HF 3400300max -telefon danışığı üçün) qalıq sönmə
Hs800 (və ya Hs1000 ) tezlikdəki sönmədən ( dB7,8 ) böyük
olsun yəni 7,88003400300 . Bunun nəticəsində rabitə
kanalı ilə ötürülən siqnal amplitud-tezlik təhrifinə uğrayır-siq-
nalın forması təhrif olunur. Əgər Hs300 və Hs3400 tezliklərdə yaranan sönmələrin fərqi
dBlll xxx 7,21)( 3003400
olarsa amplitud-tezlik təhrifi bir o qədər hiss olunmur (burada
xl -rabitə xətinin uzunluğudur). Yüksək tezlik (YT) dövrələrin-
də (o cümlədən xəttin götürülmüş intervalında xl ) tezlik təhri-
fini azaltmaq üçün korreksiya edici (bərabərləşdirici) konturlar-
dan istifadə edilir. Həmin konturun amplitud-tezlik (və ya sön-
mətezlik) xarakteristikası rabitə xəttinin tezlik xarakteristika-
sına nisbətən əks formada (azalan xarakterdə) dəyişir. Odur ki,
ümumi tezlik xarakteristikası düzlənir - hamarlanır, (şək. 4.2.).
korxum l 21 .
Kanalın amplitud (və ya qeyri-xətti) təhrifləri onun amplitud
xarakteristikası ilə müəyyən edilir. Kanalın amplitud xarakteris-
tikası onun çıxış səviyyəsinin ( çıxP ) giriş səviyyəsindən ( girP )
və ya kanalın qalıq sönməsinin ( 0 ) girişə verilən siqnal səviy-
yəsindən asılılığına (800 və ya Hs1000 tezlikdə) deyilir (şək. 4.3 a, b):
85
)( girçıx PP ; )(0 girg P ;
constHsHsF )1000(800 .
Şək. 4.2. Rabitə kanalının ümumi sönmə xarakteristikası (1), xəttin (2)
və hamarlayıcı dövrənin (3).
Kanalın ideal amplitud xarakteristikası ordinat oxuna 045 bucaq altında çəkilən düzxətdir (şək. 4.3a) və ya absis (tezlik)
oxuna paralel olaraq çəkilən düzxətdən ibarətdir (şək 4.3b).
Yuxarı tezliklərdə amplitud xarakteristikasının əyilməsi (qeyri-
xəttiliyi) kanalda olan aparaturalarda qeyri-xətti elementlərin
(tranzistor, diod və s.) olması ilə əlaqədardır. Amplitud xarak-
teristikasının qeyri-xəttiliyi rabitə kanalı ilə ötürülən siqnalın
dinamik diapazonunu məhdudlayır.
Telefon kanallarının keyfiyyəti amplitud xarakteristikası-
nın ideal formadan kənara çıxması ilə təyin edilir. Normaya
görə amplitud xarakteristikasının düzxətdən kənara çıxmasına
kanalın girişində siqnalın səviyyəsi dB8,77 -dən çox olduqda
yol verilir.
86
Şək.4.3. Telefon kanalının amplitud xarakteristikaları:
a) )( girçıx PP ; b) )(8000 girP .
86
87
4.3. Rabitə kanallarının xətti
və qeyri-xətti modelləri
Rabitə kanalının riyazi modeli kanalın giriş və çıxışında
riyazi modellərin yazılmasına gətirilir. Əgər giriş siqnalı )(tx
və çıxış siqnalı )(ty olarsa, onlar arasındakı əlaqə L operator
sistemi ilə yaradılır:
)()( txLty .
Kanalın sistem operatorlarının və siqnalın yol verilən
dəyişmə oblastlarının (xV -girişdə, yV -çıxışda) cəmi kanalın ri-
yazi modeli adlanır. Əgər sistem operatoru superpozisiya (qon-
darma) prinsipini ödəyərsə yazmaq olar:
)()( 2121 xLxLxxL )(xLxL
Buna xətti kanal deyilir (burada -ixtiyari ədəddir), əgər bu şərtlər ödənilməzsə qeyri-xətti kanal adlanır. Bir çox kanal-
lar xətti modellərə malik olsa da, kanalda qeyri-xətti element-
lərin (diod, tranzisator və s.) olmasına görə həmin kanallara
qeyri-xətti kanal kimi baxılır.
4.4. Determinləşmiş siqnalların
xətti kanallarda çevrilməsi
Xətti rabitə kanalının girişinə verilən siqnalın zaman ası-
lılığı (dinamiki modeli) üçün yazmaq olar:
t
dtxtx )()()( , (4.1)
88
burada )( t -süzkəcləyici xassəyə malik funksiyadır və
t və ya 0)( t olduqda
0)( t olur.
Odur ki, yazmaq olar:
dtxtx )()()( . (4.2)
Xətti stasionar kanal üçün impuls xarakteristikasından )( tg
istifadə edilir. Bu halda kanalın çıxışında yaranan siqnal üçün
yazmaq olar:
dtgxty )()()( . (4.3)
(4.3) ifadəsi Dyuamel inteqralı adlanır. Xətti stasionar kanalla-
rın ötürmə funksiyası (kompleks ötürmə əmsalı) )(.
fK tezlik-
dən asılı deyil:
degfK i
)()(.
. (4.4)
Əks Furye çevrilməsini tətbiq etməklə kanalın implus
xarakteristikası üçün yazırıq:
dfefKtg ti)()( . (4.5)
Çıxış siqnalının spektr sıxlığı )(. fs y və zaman asılılığı )(ty
üçün yazırıq:
)()()(...
fKfSfS Xy ; (4.6)
dfefKfSdfefSty tixti
y )()()()(
...
. (4.7)
Əgər aşağıdakı şərt ödənilərsə, xətti stasionar kanal təh-
rifsiz kanal sayılır (siqnalın forması dəyişmir):
)()( 00 ttktg , (4.8.)
89
burada 0k -miqyas əmsalı; 0t -yubanma (ləngimə) müddətidir.
-funksiyanın süzkəcləyici xassəsini nəzərə almaqla yazırıq:
)()( 00 ttXKty . (4.9)
Kanalın impuls xarakteristikasına (4.8) kanalın ötürmə funksi-
yası uyğun gəlir: 0
0
)()()(titi eKefKfK
,
yəni kanalın ATX tezlikdən asılı deyil, FTX isə tezlikdən asılı
olaraq xətti qanunla dəyişir: 02)( ftt .
4.5. Rabitə kanalında additiv maneələr
və kvant küyləri
Rabitə kanalında additiv maneələr müxtəlif səbəblərdən
yaranır və onları elektrik və statistik strukturuna görə üç əsas
sinifə bölmək olar: fluktasiya maneələri (tezliyə və zamana gö-
rə paylanmış), tezliyə görə cəmlənmiş (kvaziharmonik toplan-
mış) maneələr və zamana görə cəmlənmiş (toplanmış) impuls
maneələri.
Fluktasiya maneələri bəzi hallarda orta qiyməti sıfıra bə-
rabər olan stasionar Haus təsadüfi prosesləri sayılır (məsələn,
məftillərdə və dövrənin passiv xətti elementlərində elektronla-
rın istilik hərəkəti təsirilə yaranan küylər, qəbuledicinin girişin-
də yaranan istilik küyləri və s.). Elektron və yarımkeçirici ci-
hazlarda elektronların qırma effekti və daşıyıcıların qeyri-bəra-
bər paylanması nəticəsində (orta qiyməti sıfırdan fərqli 0m
olan) yaranan təsadüfi proseslər də fluktasiya maneələri sayılır.
Radiorabitə sistemlərində günəşin və digər kosmik obyektlərin
radioşüalanması təsiri ilə yaranan maneələr fluktasiya xarakteri
daşıyır.
Cəmlənmiş (spektr üzrə toplanmış) additiv maneələrə kə-
nar radiostansiyaların yaratdığı siqnallar, qəsdən yaradılan ma-
neələr, müxtəlif məqsədli yüksək tezlik generatorlarının (səna-
90
yedə, təbabətdə və s.) və s. yaratdığı maneələr buraya daxildir.
Həmin maneələr bir halda fasiləsiz xarakter (yayım və te-
leviziya radiostansiyalarının yaratdığı), digər halda isə (radiote-
leqraf stansiyalarının, verilənlərin ötürülməsi və s.) impuls xa-
rakteri daşıya bilər. Qısa dalğa diapazonunda tezlik spektri üzrə
toplanmış maneələr rabitənin keyfiyyətinə təsir edən əsas ma-
neə növü sayılır, amplitud və fazanın (siqnalın udulması) təsa-
düfi dəyişən fluktasiya rəqslərindən ibarətdir.
İmpuls maneələrinə (zamana görə toplanmış) biri-birin-
dən çox böyük intervalla yerləşmiş tək impulslar ardıcıllığı da-
xildir. Atmosfer və sənaye maneələrinin bir çox növünü impuls
maneələrinə aid etmək olar. İmpulsların zaman intervalının
paylanma ehtimallığı Puasson modelinə uyğundur-tabe olur.
Müasir optik rabitə sistemlərində işıq şüalanmasının dis-
kret xarakterli olması ilə əlaqədar olaraq yaranan “kvant küy-
ləri” mühüm yer tutur. Burada optik daşıyıcı rəqslərin AM-dən
istifadə edilir. Real optik rabitə sistemi ideal sistemdən bir çox
xüsusiyyətləri ilə fərqlənir:
1. Bir bit informasiyanın ötürülmə müddəti (vaxtı) sabit
qalmır-həmin effekt rəqəm siqnalının titrəməsi adlanır;
2. Şüalanan optik enerji heç də eyni qalmır, istər 1,
istərsə də “0” kodunda verici qurğu küy yaradır;
3. ”0” kodu ilə az da olsa şüalanma qalır (lazerin küyü);
4. Şüalanan impulsların müddətinin məhdud olması və
əlavə zaman dispersiyasının yaranması veriliş zamanı simvol-
lararası interferensiyaya səbəb olur (qonşu ötürmələrin biri-
birinin üstünə qonması).
Lazerin yaratdığı küy kvant xarakterli olur və T zaman
intervalında n fotonun yaranma ehtimalı Puasson paylanması
ilə təyin edilir (vericidə)
mn
n en
mTP
!)( , ,....,2,1,0n m= T,
91
burada -foton selinin intensivliyidir. Beləliklə də, lazer küyü “kvant küyü” olub, additiv maneə sayılmır, çünki faydalı
siqnaldan asılıdır.
Fotodetektorun yaratdığı küy də lazer küyünə oxşardır,
çünki fotodioda düşən stasionar işıq seli yük daşıyıcılarının
elektron-deşik cütünü yaradır (generasiya edir). Əgər T-zaman
müddətində fotodioda eqE / optik enerji təsir edərsə, orta hesab-
la N cüt yük daşıyıcıları yaranır. Fotonların fotodetektorla qar-
şılıqlı təsiri nəticəsində hər bir optik impulslar generasiya olu-
nan yük daşıyıcıları cütlüyünün sayı N-nin orta qiyməti ətra-
fında fluktasiya edir. T intervalında yaranan yük daşıyıcılarının
sayı “K” olarsa, onun ehtimallığı Puasson paylanması ilə təyin
edilir.
Nk
k e!
N)T(P
, 2,1,0 ...
92
5. SİQNALLARIN RƏQƏMLİ İŞLƏNMƏSİNİN
ƏSASLARI VƏ FASİLƏSIZ MƏLUMATLARIN
RƏQƏMLİ VERİLİŞİ
5.1. Ümumi məlumatlar və siqnalların
rəqəmli işlənməsinin struktur sxemi
Rəqəm siqnallarının formalaşması üçün zamana görə
diskretləşmiş siqnallar üzərində aparılan əməliyyatlar siqnalla-
rın rəqəmli işlənməsi (SRİ) adlanır. SRİ həm rabitə kanalının
girişində, həm də çıxışında aparılır. n-zaman anlarında
( ....,2,1,0n ) SRİ-nin girişinə verilən diskret siqnal (şək. 5.1a)
)( tnX , çıxışında isə )( tnY olur (burada max2
1
Ft Kotel-
nikov teoreminə əsasən seçilir və bərabər intervallı diskretləş-
mə addımı və ya diskretləşmə periodu adlanır: tTd ). Müa-
sir SRİ qurğularında fasiləsiz siqnal nəinki zamana görə,
həmçinin səviyyəyə görə disketləşir-kvantlanır (şək. 5.1.b),
sonra isə kodlanaraq rəqəm siqnalına (şək. 5.1c) çevrilir.
Siqnalların rəqəmli işlənməsi analoq formasında işlənmə-
sinə nisbətən bir çox üstünlükləri ilə fərqlənir:
a) mürəkkəb alqoritmlərlə siqnalların işlənməsi böyük
dəqiqliklə həyata keçirilir;
b) SRİ-qurğularının texnoloji olaraq yüksək səviyyədə
hazırlanması əldə edilir;
c) SRİ-qurğularının təcrübi xarakteristikaları ilə hesabla-
ma xarakteristikaları biri-birinə uyğun gəlir;
ç) SRİ qurğuları yüksəkstabilli istismar xarakteristikala-
rına malik olur və s.
Veriliş və qəbulda SRİ-qurğularından istifadə etməklə
məlumatların ötürülmə sisteminin (birkanallı) struktur sxemi
şək. 5.2-də verilmişdir.
93
Şək. 5.1. Fasiləsiz siqnalların rəqəmli işlənmə (SRİ) qrafikləri:
a) zamana görə diskret; b) kvantlanmış; c) ikili rəqəm siqnalı.
94
.
Şək. 5.2. SRİ-dən istifadə etməklə məlumatların ötürülmə sisteminin struktur sxemi.
94
95
Sxemdə olan şərti işarələrin adlarını yazırıq:
İSRF-ilkin siqnalın rəqəmli formalaşdırıcısı;
ARÇ-analoq-rəqəm çeviricisi;
RAÇ-rəqəm-analoq çeviricisi;
RM-rəqəm modulyatoru;
RZS-rəqəm zolaq süzkəci;
RX-rabitə xətti;
RD-rəqəm detektoru (demodulyatoru);
RATS-rəqəm alçaq tezlik süzkəci.
SRİ-nin xətti qurğuları daha geniş tətbiq olunur, yəni giriş və
çıxış siqnalları biri-biri ilə xətti ifadələrlə əlaqələnir. Bütün
süzgəclər, əksər hallarda iki funksiyanın vurulma prinsipi ilə
işləyən RM və RD xətti qurğular sayılır.
Diskret siqnalı )(tX d fasiləsiz )(tx siqnalı ilə aşağıdakı
düsturla ifadə etmək olar:
)()()( tgtxtX nd , (5.1)
burada
n
n tntttg )()( -ölçüsüz dövrü funksiyadır.
5.2. Xətti stasionar rəqəm süzkəcləri və
onların tədqiqat üsulları
Xətti stasionar analoq sistemlərində olduğu kimi burada
da hər hansı xarici )(tx təsirinin (siqnalın) çıxışda yaratdığı
)(ty siqnalını zaman impuls xarakteristikasına )(tg görə tap-
maq olar. Analoq sistemi üçün yazırıq.
dtgtxty )()()( . (5.2)
Rəqəm süzkəcinin girişinə )(nX xarici təsir olarsa, onun
çıxışında )(nY siqnalı alarıq. (5.2) ifadəsində diskretləşmə
96
və t dəyişənlərinə görə aparılarsa və tn , tmt qəbul etsək, alarıq:
n
nmgnXtmy )()()( (5.3)
Əgər giriş hesabat qiymətləri 0t momentində daxil
olarsa, yazmaq olar:
0 0
)()()()()(n n
nmXngtnmgnXtmy . (5.4)
RS-nin həyata keçirilməsi şərtinə cəmləmə əməliyyatı faktiki
olaraq mn üçün yerinə yetirilir:
0 0
)()()()()(n n
nmXngtnmgnXtmY . (5.5)
)(mY -in bir qiymətini tapmaq üçün ( 1L )-dən çox olmayan
vurma əməliyyatını, )(mY -in bütün qiymətlərini tapmaq üçün
)1( LN vurma əməliyyatlarını yerinə yetirmək lazımdır:
LNNk (N-giriş hesabatlarının sayıdır).
Siqnalların rəqəmli işlənməsinin əsasını rəqəm süzkəci
(RS) təşkil edir (şək. 5.3.). Buna rəqəm prosessoru da deyilir.
Rəqəm prosessoru (RS) kodlanmış sözlər üzərində bir
çox riyazi əməliyyatları (toplama, vurma və s.) yerinə yetirir.
Yaddaş qurğusu da buraya daxildir. RS-nin çıxışında süzkəc-
lənən siqnala uyğun olan yeni kod sözləri alınır. ARÇ (analoq-
rəqəm çeviricisi) və RAÇ (rəqəm-analoq çeviricisi) diskretləş-
mə (takt) tezlikli )( cd FF generatordan verilən sinxroimpuls-
larla idarə olunur.
RS analoq siqnalları süzkəclərinə (tezlik süzkəclərinə)
nisbətən bir çox üstünlükləri ilə seçilir: parametrlərinin yüksək
stabilliyi, ATX-nın və FTX-nın xarakteristikalarının müxtəlif
formalarda alınma imkanları, kökləmə tələb etmir və s.
97
Şək. 5.3. Fasiləsiz siqnalların rəqəmli işlənməsinin struktur sxemi
5.3. Ƶ-çevrilməsinin xətti stasionar rəqəm
süzkəclərinin nəzəriyyəsində tətbiqi
Həmin çevrilməni diskret siqnal )(tX d üçün Laplas və
ya Furye çevrilməsindən almaq olar:
0
)()(n
tpn
xd enXtpF . (5.6)
Əgər tpe Ƶ )( ip ilə işarə etsək, onda Laplas çevrilməsi
)(tX d diskret siqnalın Ƶ-çevrilməsi ilə əvəz olunur:
(X Ƶ
0
)()n
nx Ƶ n (5.7)
Eləcə də, diskret siqnalın )(tX d Furye çevrilməsindən (X Ƶ z)
- çevrilməsi alınır. 0t olarsa, onda Ƶ çevrilməsinin daha ümu-miləşmiş formasını alarıq:
(X ƶ
n
nX )() ƶ n . (5.8)
98
RS-nin TX tezlikdən ( ), diskretləşmə addımından-periodun-
dan (dTt ) və impuls xarakteristikasından )(tgRS asılıdır:
0
)()(n
tni
RS engfK (5.9)
RS-nin impuls xarakteristikası üçün yazmaq olar.
0
)()()(n
RS tntngtg . (5.10)
(5.9) ifadəsində tie Ƶ ilə əvəz etsək, RS-nin impuls xarak-
teristikasının Ƶ-çevrilməsini alarıq:
(H Ƶ
0
)()n
neng , (5.11)
burada (H Ƶ)-stasionar xətti RS-nin sistem funksiyası adlanır.
Diskret çıxış siqnalının )(tYd Ƶ-çevrilməsində bütün hesabat
qiymətləri diskret giriş siqnalına )(tX d nisbətən bir takt müddəti
qədər sürüşdüyündən (ləngimə tərəfə), onun )}1()( nXnY ardıcıllığının Ƶ-çevrilməsi üçün almaq olar:
( Ƶ
1
)1()n
nX Ƶ n . (5.12)
Burada mn 1 və )()( mnxny ilə əvəz etsək alarıq:
( Ƶ ) Ƶ (Xm Ƶ). (5.13)
İki diskret siqnalın biri-birinə əks olan Ƶ-çevrilmələri üçün
alarıq:
Y (ƶ)=
n
nX ƶ-n
m
mg ƶ-n =X(ƶ)G(ƶ) . (5.14)
Əgər G(Ƶ)-ni (H Ƶ) ilə əvəz etsək, onda RS-nin sistem funk-
siyası (H ƶ) çıxış siqnalının ƶ-çevrilməsinin giriş siqnalının Ƶ-
çevrilməsinə olan nisbəti ilə təyin edilir:
99
H(Ƶ)=)(
)(
X
Y. (5.15)
5.4. Rəqəm süzkəclərinin alqoritmləri
və onların həyata keçirilməsi üsulları
İndi də RS-nin alqoritmlərinin həyata keçirilməsi üsul-
larını nəzərdən keçirək. Ümumi halda xətti stasionar RS-nin
girişinə )(nx siqnalı təsir edərsə, çıxış siqnalının alqoritmi
aşağıdakı kimi yazılır ( tnt anında):
),(
......)2()1()(
.......)2()1()()(
21
210
MnXB
nYbnYbNnXa
nxanxanxany
M
N
(5.16)
burada N və M ədədləri uyğun olaraq RS-nin girişi və çıxışı
üzrə nisbi yaddaşı sayılır. Çıxışa görə yaddaşlı RS rekursiv,
yaddaşsız RS isə qeyri-rekursiv (transversal) adlanır. Müxtəlif
növ RS-nin alqoritmləri biri-birindən N və M-parametrləri ilə
fərqlənir.
Əvvəlcə qeyri-rekursiv RS-nin ( ,0ib 0M ) həyata
keçirilməsini nəzərdən keçirək (şək. 5.4). Bu halda RS-nin
alqoritni aşağıdakı kimi yazılır:
).(.....)2()1()()( 210 NnananXanXany N (5.17)
Qeyri-rekursiv (transversal) RS-nin əsas elementlərini,
hesabat qiymətlərini bir takt intervalı qədər yubandıran ləngit-
mə blokları (şərti olaraq Ƶ 1 simvolu ilə işarə edilir) və miqyas
blokları ( Naaaa ,.....,,, 210 ) təşkil edir.
100
Şək. 5.4. Qeyri-rekursiv (transversal) RS-nin struktur sxemi.
Siqnallar miqyas bloklarının çıxışından cəmləyiciyə veri-
lir və onun çıxışında diskret səviyyələr ardıcıllığı )(nY alınır
(sxem ingilis “tranverse” sözündən götürülmüşdür-eninə-trans-
versal adlanır).
(5.17) ifadəsinin sol və sağ tərəflərindən Ƶ-çevrilməsi almaqla
yazarıq:
( ƶ () X ƶ 10)( aa ƶ 21 a ƶ Na
......2 ƶ ).N
Buradan transversal süzkəcin sistem funksiyasının ifadəsini
alırıq:
H(ƶ)
N
n
naZX
ZY
0
)(Ƶ .
...221
10
N
N
NNNn
zZ
azazaza (5.18)
101
(5.16) ifadəsinin sol və sağ tərəflərindən ƶ-çevrilməsi almaqla
yazırıq:
( ƶ () X ƶ 10)( aa ƶ 21 a ƶ na
.......2 ƶ () N ƶ 1)(b ƶ+
2
1 b ƶ Mb.......2 ƶ )M .
Buradan rekursiv RS-nin sistem funksiyası üçün alarıq:
....
...
1
)()(
2
2
1
1
0
2
0
21
0
10
1
0
M
MMM
NNNNNM
M
n
n
n
N
n
n
n
bZbZbZ
a
aZ
a
aZ
a
aZZa
Zb
Za
ZX
zYzH
(5.19)
Şək. 5.5-də rekursiv RS-nin (5.19) alqoritmi ilə qurulmuş
struktur sxemi verilmişdir. Burada NM götürülmüşdür.
Şək. 5.5. Rekursiv RS-nin struktur sxemi
102
Rekursiv RS-nin mənfi cəhəti ondadır ki, giriş və çıxış
hesabat qiymətləri üçün ayrıca ləngitmə bloklarından (ƶ 1 ) isti-
fadə edilir və ona görə də ümumi elementlərin sayı çoxdur.
Şək. 5.6-da rekursiv RS-nin kanonik struktur sxemi verilmişdir.
Burada giriş və çıxış hesabat qiymətləri üçün ümumi ləngitmə
bloklarından istifadə edilmişdir. Odur ki, şək. 5.5. sxeminə
nisbətən elementlərin sayı daha azdır.
Kanonik rekursiv süzkəcin sistem funksiyası üçün almaq
olar:
....1
...2
2
1
1
2
2
1
10
M
M
N
N
ZbZbZb
ZaZaZaa
ZX
ZYZH
(5.20)
(5.19) və (5.20) ifadələrinin nəticələri demək olar ki, biri-
birindən fərqlənmir. Bu isə şək. 5.5. və şək. 5.6-sxemlərinin
biri-birinə uyğun olduğunu sübut edir.
Şək. 5.6. Rekursiv RS-nin həyata keçirilməsinin kanonik sxemi
103
5.5. Fasiləsiz siqnalların rəqəmli verilişi
haqqında ümumi məlumatlar
Fasiləsiz siqnalların ötürülməsi diskret kanallarla aparıldı-
ğından fasiləsiz məlumat rəqəm siqnalına çevrilir. Rəqəm sis-
temi olaraq impuls-kod modulyasiyası (İKM) mühüm yer tutur.
Fasiləsiz sistemə nisbətən rəqəmli veriliş sisteminin əsas üstün-
lüyü onun yüksək maneəyədavamlılığıdır. Rəqəmli siqnalların
uzaq məsafələrə ötürülməsində retranslyasiya məntəqələrindən
istifadə edildiyindən maneə və təhriflərin toplanması (retranslya-
siya intervallarında) baş verir, yəni kanalın axırıncı qurğusunun
girişində additiv maneələrin ümumi gücü bütün məntəqələr ara-
sında yaranan maneə güclərinin cəminə bərabər olur. Bunu zəif-
lətmək üçün güclənmə ilə yanaşı impulsların regenerasiyasından
istifadə olunur, yəni ötürülən kod simvolları demodulyasiyadan
sonra bərpa olunur və təkrar modulyasiya aparılaraq ötürülür.
Nəticədə additiv maneələr retranslyatorun girişindən çıxışına
keçmir, lakin demodulyasiya zamanı xətalar yaranır.
Fasiləsiz məlumatların rəqəmli sistemlərlə ötürülməsi
maneəyədavamlı kodlardan istifadə etməklə qəbulun doğrulu-
ğunu artırmağa imkan verir. Rəqəmli veriliş sistemlərinin yük-
sək maneəyədavamlılığı rabitənin təsir məsafəsini olduqca ar-
tırmağa imkan verir. Fasiləsiz məlumatların rəqəm kanalı ilə
ötürülməsinin struktur sxemi şək. 5.7-də verilmişdir.
Fasiləsiz məlumatlar rəqəm kanalları ilə ötürüldükdə ve-
rici tərəfdə ARÇ, qəbuledici tərəfdə isə RAÇ prosesinə uğra-
dılır.
ARÇ-də əvvəlcə fasiləsiz məlumat t intervalı ilə
zamana görə diskretləşir (şək. 5.1a), alınan diskret səviyyələr
)( tna kvantlanır (şək. 5.1b) və nəhayət, həmin kvantlanmış
səviyyələr kodlandıqdan sonra m-qədər kod kombinasiyaları-
nın ardıcıllığına-rəqəm siqnalına çevrilir (şək.5.1c).
104
Şək. 5.7. Fasiləsiz məlumatların rəqəmli ötürülmə sisteminin struktur sxemi
104
105
Məlumatların bu cür çevrilməsi impuls-kod modulyasiya-
sı (İKM) adlanır. ARÇ-nın çıxışından alınan İKM siqnal ya bi-
lavasitə rabitə xətti ilə ötürülür və ya vericinin (modulyatorun)
girişinə verilərək, radioimpulslara çevrildikdən sonra ötürülür.
Qəbuledici hissədə impulslar ardıcıllığı demodulyasiya və
regenerasiya olunduqdan sonra RAÇ-nin girişinə verilir. RAÇ-
nin əsas vəzifəsi qəbul olunan kod kombinasiyalarının ardıcıllı-
ğından ilkin fasiləsiz siqnalı bərpa etməkdir. RAÇ-nin tərkibinə
dekodlayıcı qurğu (dekoder) və alçaq tezlik süzgəci (ATS)
daxildir. Dekoder kod kombinasiyalarını kvantlanmış səviyyə-
lərin ardıcıllığına çevirir və ATS həmin səviyyələrdən fasiləsiz
siqnalı ayıraraq çıxışa ötürür.
5.6. İKM-nin maneəyədavamlılığı
İKM-veriliş sistemlərində ötürülən məlumatla )(ta qəbul
olunan məlumat )t(a arasındakı fərqin yaranmasına əsas sə-
bəblərdən biri kvantlama küyləri, digəri isə kanalda yaranan
maneələrdir. Kvant küyləri kanaldakı maneələrdən asılı deyil
və tamamilə kvantlama səviyyələrinin sayından (kvL ) asılıdır.
Kvantlama səviyyələrini artırmaqla kvantlama küylərini də bir
o qədər azaltmaq olar. Lakin bu halda bir hesabat səviyyəsinə
düşən simvolların sayını artırmaq, nəticədə, simvolun müd-
dətini qısaltmaq və kanalda siqnalın spektr enini geniş-
ləndirmək lazımdır. Beləliklə də, kvantlama küylərinin səviy-
yəsini azaltmaq üçün analoq sistemlərində olduğu kimi siqnalın
spektr enini genişləndirmək lazım gəlir.
Hesab etsək ki, kvantlama küyləri stasionar təsadüfi
prosesdir )(tE , onda a addımı ilə bərabər kvantlamada
kvantlama küyü )22
(aa
arasında dəyişir. Bu halda
0)( tE olarsa, kvantlama küyünün dispersiyası (orta güc)
üçün alarıq:
106
12
)()(
22 atEP
, (5.21)
burada )()()( tnatnan kv -kvantlama addımıdır.
Məlumatın (siqnalın) orta gücünün aP və kvantlama
küyünün gücünə olan nisbəti üçün alarıq:
2
222
)(
)(12)(/)(
a
tBtEtB
P
Pa
;
a kvantlama səviyyələri ( kvL ) ilə ifadə etməklə və
1)(1 tB arasında normalaşarsa alarıq:
1
2
1
minmax
LL
BBa
kv
. (5.22)
Digər tərəfdən də 2
2 1)(
aPtB (burada -məlumatın
pik-faktoru adlanır) olduğunu bilərək alarıq:
2
2
2
2
22
)13(3)1(3
)(
12
k
kva L
aP
P
, (5.23)
burada k -kod dərəcəsi (bir hesabat səviyyəsinə düşən simvol-
ların sayıdır) adlanır. Məlumatın bərabər paylanması zamanı
3 olur. Bu halda
2)12( ka
P
P
olur.
(5.23) ifadəsindən görünür ki, kvantlama səviyyələrinin sayını
artırmaqla kvantlama küy səviyyəsinin nisbi qiymətini azalt-
maq olar (cədvəl 5.1-dən göründüyü kimi):
107
Cədvəl 5.1 Kvantlama
səviyyələrinin sayı,
Lkv
8 16 32 64 128 526 512 1024
Kod
kombimasiyasındakı
simvolların sayı, Kk
3 4 5 6 7 8 9 10
Kvantlama küy
gücünün nisbi
qiyməti, dB-20lg
(Lkv-1)
-16,9 -23,5 -29,8 -36,0 -42,1 -48,1 -54,2 -66,2
Kvantlama küyünün additiv maneələrdən fərqi odur ki, o
məlumatla birlikdə yaranır və ona qeyri-xətti təhriflərin bir
növü kimi baxmaq olar. Kvantlama küyləri siqnalların retrans-
lyasiyası zamanı dəyişmir, yəni toplanmır.
İKM-in yüksək maneədavamlılığı onun ilkin məlumata
nisbətən tezlik spektrinin geniş olması ilə əldə edilir. Kvant-
lama səviyyəsi artdıqca spektr eni də artır. Məsələn, ikizolaqlı
AM-də İKM-AM siqnalının spektr eni maksimum ( 2m ol-
duqda) olur: loqLFF SIKM 2 . İKM-in spektr eni kodun
əsasından da asılı olur. Belə ki, 2m olduqda spektr eni mak-simum olur, m-artdıqda spektr eni azalır.
108
6. ÇOXKANALLI RABİTƏNİN YARADILMA
PRİNSİPLƏRİ VƏ İNFORMASİYANIN PAY-
LANMASI (KOMMUTASİYASI)
6.1. Siqnalların ayrılmasının və qruplaşmasının
nəzəri əsasları
Müasir telekommunikasiya sistem və şəbəkələrinin qu-
rulma təcrübəsi göstərir ki, rabitə traktının çox baha başa gələn
qurğusunu rabitə xətləri təşkil edir: kabel xətləri, optik-lifli
xətlər, şanşəkilli mobil radiorabitə, radiorele, süni peyk rabitə
xətləri və s. Belə ki, rabitə xəttinin tək informasiyanın ötürül-
məsi üçün istifadəsi iqtisadi cəhətdən əlverişli olmadığından
çoxsaylı məlumatların bir rabitə xətti ilə ötürülməsi məsələsi
yaranır. Birkanallı rabitə sistemlərində olduğu kimi çoxkanallı
rabitə də analoq və rəqəm tipli ola bilər. Analoq tipli çoxkanallı
sistemlərin eyniləşdirilməsi üçün əsas və ya standart kanal ola-
raq, telefon danışığının spektrinə ( Hs3400300 ) bərabər tonal
tezlik kanalı qəbul edilir. Rəqəm sistemlərində əsas rəqəm
kanalı olaraq sürəti san
kbit64 olan kanal götürülür. Analoq tipli
çoxkanallı sistemlər tonal tezlikli kanalların birləşməsindən
alınan 12 kanallı sistemdən formalaşdırılır (Avropa ölkələrində
və bizdə). Rəqəmli ötürmə sistemləri (RÖS) işə qrup siqnalının
sürəti 2048 kbit/s olan İKM-30 (İKM-32) ilə formalaşdırılır.
Analoq tipli tezlik sıxlaşması ilə işləyən çoxkanallı veriliş sis-
teminin qurulma prinsipi aşağıdakı struktur sxemdə göstəril-
mişdir (şək. 6.1).
Burada hər bir mənbədən (SM) alınan )(1 ta , ),......,t(a2
)t(a),.....,t(a Ni ilkin siqnallar fərdi vericilər (modulyatorlar)
Ni MMMM ,....,,......,, 21 vasitəsilə uyğun kanal siqnallarına
)t(u1 , )t(u),.....,t(u),.....,t(u),t(u Ni32 çevrilir və cəmləyicinin
girişinə verilir. Cəmləyicinin çıxışında ümumi spektrdə yerləş-
109
miş )}t(u{)t(uN
1
ngr qrup siqnalı alınır. Həmin siqnal qrup
vericisi ( grM ) vasitəsilə yüksək tezlikli xətti siqnala )t(ux çev-
rilir və rabitə xəttinin (RX) girişinə verilir. Onun çıxışında
( qrQ ) alınan )t(U qr qrup siqnalı fərdi qəbuledicilər ,.......,Q,Q 21
NQ (fərdi zolaq süzkəclərindən NZSZSZS ,...., 21 və fərdi
detektorlardan NDDD ,....., 21 ibarətdir) vasitəsilə ilkin siqnal-
lara )t(a),....t(a),t(a N21 çevrilərək, informasiya alıcılarına
İA1, İA2...İAN verilir.
Birləşdirici (cəmləyici) qurğu ilə birlikdə kanal vericiləri
kanalların birləşmə (qruplaşma) aparaturunu (KBA) təşkil edir.
Qrup vericisi ( qrM ), rabitə xətti (RX) və qrup qəbuledi-
cisi ( qrQ ) qrup veriliş traktını təşkil edir, KBA və KAA ilə
birlikdə çoxkanallı rabitə sistemini yaradır.
6.2. Siqnalların tezliyə görə qruplaşması və ayrılması
Siqnalların tezliyə görə ayrılması (və ya qruplaşması-sıx-
laşması) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı rabitədə BAM və zolaq
süzkəci vasitəsilə eyni tezlik spektrinə ),(1 fS )f(S),....f(S N2
malik ilkin məlumatlar yuxarı tezlik spektrinə köçürülür (şək.
6.2.a,b,c).
Bu əməliyyat kanal vericilərinin N21 M,.....,M,M
modulyatorları vasitəsilə yerinə yetirilir. Zolaq süzgəclərinin
(Ƶ ,1S Ƶ ,2S Ƶ 3S ......,Ƶ )NS çıxışında alınan kanal siqnallarının
spektri )( fuk ),....,2,1( Nk Nfff ,.....,, 21 tezlik zolağını
əhatə edir və ötürülən məlumatın spektr eninə bərabərdir (bir
yanzolaqlı modulyasiyadan istifadə olunur):
Fffff kN .....21 .
110
2
Şək. 6.1. Analoq tipli çoxkanallı rabitə verilişinin struktur sxemi:
BA-kanal birləşməsi aparaturu; KAA-kanal ayrılması aparutoru;
NMMM ,....., 21 -kanal modulyatorları; + cəmləyici;
qrM -qrup siqnalı modulyatoru; RX-rabitə xətti;
qrQ -qrup siqnalı q/edicisi; Ƶ 1S , Ƶ ......,2S Ƶ NS -zolaq süzkəcləri;
NDDD ,.....,, 21 -detektorlar; NİAİAİA ,....., 21 -informasiya alıcıları.
110
111
Şək. 6.2. Tezlik sıxlaşması (ayrılması) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı
rabitədə siqnalların qrup spektrinin alınma sxemi
Məlumatların spektrini finit (sonlu) qəbul etsək, altdaşı-
yıcı tezliklər kf elə seçilir ki, Nfff ,.....,, 21 biri digərini bü-
rüməsin (örtməsin). )(),.....,(),( 21 fSfSfS N spektrləri siqnal-
ların birləşməsi qurğusunda toplanır (cəmlənir) və onların cəmi
)( fSqr (qrup siqnalının spektri) ikinci qrup modulyatoruna
( grM ) daxil olur. Qrup siqnalının spektr eni Nffqr -ə bə-
rabərdir. Qrup modulyatorunda )( fSqr spektri daşıyıcı tezlikli
(0f ) rəqslərlə tələb olunan yuxarı tezlik spektrinə köçürülür və
xətti spektrə )( fS x çevrilərək rabitə xətti ilə ötürülür. Bu za-
man maneəyədavamlı modulyasiya növlərinin (TM, FM) birin-
dən istifadə olunur.
112
Qəbul tərəfdə qrup siqnalı qrup demodulyatoruna (Q qə-
buledicidə) daxil olur. Burada xətti siqnal spektri )(tux qrup siq-
nalının spektrinə )( fSqr çevrilir. Sonra qrup siqnalının spektri
kanal qəbuledicilərinin tərkibinə daxil olan tezlik zolaq süz-
gəclər (ƵkS ) vasitəsilə ayrılaraq ( kf ), kanal demodulyatorları
ilə kD ilkin məlumata )t(aN çevrilir (şək. 6.3) və alıcı qurğu-
ya verilir (kIA ).
Şək. 6.3. Müxtəlif kanalların siqnalının zolaq süzkəci və (ATS) ilə ayrılma
sxemi
Beləliklə də, tezlik ayrılmasında (və ya qruplaşmasında)
siqnalların ideal ayrılması üçün iki şərtin ödənilməsi vacibdir:
)(tSk siqnalının kf tezlik zolağı daxilində enerjisinin tam
cəmləşməsi və zolaq süzkəcinin ideal tezlik xarakteristikasına
malik olması. Kanallar arasında qarşılıqlı keçid maneələrinin
113
zəiflədilməsi üçün mühf mühafizə zolağından istifadə etmək
lazım gəlir (şək. 6.4). Müasir çoxkanallı telefon rabitəsində
standart telefon danışığının spektr eni mühafizə zolağını
)9,0( kHsfmüh nəzərə almaqla mühk fF )3003400( və
Kqr FNf olur.
Şək. 6.4. Kanallar arası mühafizə zolağının qoyulması sxemi.
Bundan əlavə qrup siqnalı traktının yüksək xəttiliyi tələb
olunur. Odur ki, tezlik sıxlaşması (ayrılması) prinsipi ilə işlə-
yən çoxkanallı rabitə sistemində veriliş traktının tezlik zola-
ğının effektiv istifadəsi yalnız 80% təşkil edir.
6.3. Siqnalların (kanalların) zamana görə qruplaşması
və ayrılması
Kanalların zamana görə ayrılma (qruplaşma) prinsipi ilə
işləyən rabitə sistemlərində qrup siqnalının alınması və ötürül-
məsi aşağıdakı sadə struktur sxem üzrə təşkil edilir (şək. 6.5).
Bu sxemdə: SM-siqnal mənbəyi; verK -verici komutator;
İM-impuls modulyatoru; RX-rabitə xətti;
TIG-takt impulsları generatoru;
edqK / -qəbuledici komutator;
İD-impuls detektoru; İA-informasiya alıcısı.
114
Şək.6.5. Zaman ayrılması (sıxlaşması) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı
məlumat verilişi sisteminin sadə struktur sxemi
114
115
verK -komutatoru ilə hər bir kanalın növbə ilə ötürülməsi
təşkil edilir. Əvvəlcə 1-ci kanal, sonra 2-ci kanal və nəhayət N-
ci kanalın siqnalı ötürülür. Bundan sonra yenə də 1-ci kanal
qoşulur və proses dövrü olaraq təkrarlanır. Təkrarlama tezliyi
diskretləşmə tezliyinə bərabərdir: mksanTT dt 125 (və ya
kHsfd 8 ).
Qəbuledici hissədə analoji komutator edqK / qoyulur və
növbə ilə qrup kanalını müxtəlif kanalların qəbuledicisinə qo-
şur. Sistemin normal işləməsi üçün verici və qəbuledici hissədə
kanalların sinfaz çevrilməsi təmin olunmalıdır. Kanal siqnalı-
nın sinxronizasiyası üçün informasiya kanallarından biri isti-
fadə olunur. KZS ilə işləyən sistemlərdə zamana görə kəsilməz
impulslar ardıcıllığından )(),......,(),( 21 tStStS N istifadə olunur.
Kanal siqnallarının cəmi qrup siqnalını )(tSqr təşkil edir (şək.
6.6). Şəkildə 1i və 2k kanallarının siqnalları göstəril-mişdir. Qrup siqnalı üçün yazmaq olar:
itt
tttK
0
;1;
Zamana görə süzkəcləmə nəticəsində i-qəbuledicisinin
çıxışında yalnız i-kanalının impulsları ayrılır və demodulyasiya
olunduqdan sonra )(tai məlumatı i nömrəli informasiya alıcı-
sına daxil olur (şək. 6.6).
Qonşu kanallar arasında qarşılıqlı maneələri zəiflətmək
üçün kHsFyux 4 və zaman intervalı (diskretləşmə intervalı)
ümy
NFNFN
tt
2
1
2
1
götürülür.
Ümumi tezlik spektrinin eni həm tezlik sıxlaşması, həm
də zaman sıxlaşması sistemlərində eynidir.
116
Şək. 6.6. Siqnalların zamana görə sıxlaşmasında qrup
siqnalının yaranması
117
Şək. 6.7. Kanalların zamana görə ayrılma (sıxlaşma) prinsipi ilə işləyən məlumatların müasir çoxkanallı veriliş
sisteminin struktur sxemi:
burada ATS-alçaq tezlik süzkəci; EA-elektron açarı; İG-impuls generatoru; KİPQ-kanal impulsları paylayıcı qurğusu;
CQ-cəmləyici (toplayıcı) qurğu; Sİ-sinxroimpulslar; TİG-takt impulsları generatoru.
117
118
6.4. Siqnalların kombinasiyalı sıxlaşması və ayrılması.
Çoxkanallı diskret məlumatların ötürülməsində kanalla-
rın tezliyə, zamana və s. görə sıxlaşması və ayrılması ilə yanaşı
qrup siqnalının kombinasiyalı formalaşma üsulundan da istifa-
də olunur. Həmin üsulun mahiyyəti aşağıdakından ibarətdir.
Tutaq ki, biri-birindən asılı olmayan (əlaqəsiz) N qədər
diskret məlumatı ümumi qrup traktı ilə ötürmək tələb olunur.
Əgər i-məlumatın elementi mümkün olan ( Ni ,......,2,1 ) im
elementini qəbul edərsə (N qədər mənbəni birləşdirən), onda
ümumi məlumatların sayı iN
i mM 1 bərabər olur. im -lərin
qiyməti eyni olduqda mmi və mMN
i 1
NmM olur.
Beləliklə də, kodun əsası olan NmM -dən istifadə edə-rək, eyni vaxtda kodunun əsası m olan N-fərdi mənbələrdən informasiya ötürmək olar. Xüsusi halda 2m (ikilikod),
kanalların sayı 2N götürülərsə, onda qra məlumatı hər iki
kanalda sıfır və vahiddən ibarət kombinasiyalara uyğun dörd mümkün olan qiymət qəbul edə bilər. Müxtəlif kanalların kom-binasiya siqnallarının müxtəlifliyinə əsaslanan siqnal ayrılma-sına (qruplaşmasına) kombinasiyalı kanal ayrılması deyilir. Kombinasiyalı (kodlu) ayrılma (sıxlaşma) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı sistemin struktur sxemi şək. 6.8-də verilmişdir.
Burada )(),.....,(),( 21 tatata N ilkin məlumatlar N qədər mənbə-
dən koderin girişinə daxil olur (burada koder kanalların birləş-məsi-qruplaşması qurğusu-KBQ funksiyasını yerinə yetirir).
Koderin çıxışından alınan qrup siqnalı )(tag grQM (qrup mo-
dulyatoruna) verilir və onun çıxışından alınan qrup siqnalı
)(tugr qrup traktına (rabitə xəttinə) verilir. Qəbuledici hissədə
demodulyasiya və dekodlama prosesindən sonra alınan N qədər
ilkin məlumatlar )(),......,(),( 121
1 tatata N abonentlər ötürülür.
119
Şək. 6.8. Kombinasiyalı sıxlaşmalı çoxkanallı sistemin struktur sxemi
119
120
6.5. Küyəoxşar siqnallarla veriliş sistemləri
Yuxarıda nəzərdən keçirilən ortoqonal və xətti qeyri
əlaqəsiz siqnallarla çoxkanallı veriliş sistemləri normal iş reji-
minin təmin edilməsi üçün bu və ya digər sinxronlaşma tələb
edir: KTA-da siqnal spektri ilə buraxma tezlik zolağının, KZA-
da ayrı-ayrı kanalların zaman intervallarının uyğun olması və s.
Bir çox hallarda isə dəqiq sinxronlaşma aparmaq çətinləşir.
Belə hallarda asinxron çoxkanallı rabitə sistemlərindən istifadə
etmək olar. Bu zaman bütün abonentlərin siqnalları bir ümumi
tezlik zolağında ötürülür, kanallar isə zamana görə öz araların-
da sinxronlaşdırılmır. Bu cür sistemlərə rabitə xəttinə sərbəst
daxil olma sistemləri deyilir. Sərbəst daxilolma sistemlərində
hər bir kanala (abonentə) onu əlamətləndirən (fərqləndirən)
müəyyən siqnal forması verilir. Küyəoxşar siqnallar (KOS)
mürəkkəb siqnallar sinifinə aid olub, formaya görə fərqlənən
siqnalların sonrakı inkişafı sayılır. Hər bir kanala onun “adresi-
ünvanı” sayılan ortoqonal ikili ardıcıllıqlardan birinin adı
verilir. Odur ki, “asinxron ünvanlı (adresli) rabitə sistemi”
(AÜRS) adı yaranır. Həmin “AÜRS” sisteminin üstünlüyü
ondadır ki, mərkəzi kommutasiya sistemi lazım gəlmir; Bütün
abonentlər verici və qəbuledicini yenidən tezliyə kökləmədən
biri-biri ilə birbaşa əlaqə saxlaya bilir; bunun üçün çağrılan
abonentin “adresini” (ünvanını) yığmaq kifayətdir (şək. 6.9)
121
Şək.6.9. Çoxkanallı asinxron (ünvanlı) rabitə sisteminin struktur sxemi
122
7. RABİTƏ MƏNBƏLƏRİ VƏ KANALLARININ
KODLANMASI
7.1. Ümumi məlumatlar və kodlama üsullarının təsnifatı
Diskret məlumatların diskret rabitə kanalları ilə ötürül-
məsi üçün çevrilməsi prosesinə kodlama deyilir. Qəbuledici
hissədə kodlamanın əksinə olan prosesə, yəni qəbul olunan siq-
naldan ilkin siqnalı (kodlanmadan əvvəlki) bərpaetmə prose-
sinə dekodlama (kodsuzlama-koddansalma) deyilir. Kodlama
və dekodlama prosesini yerinə yetirən qurğulara koder və
dekoder, onlara birlikdə isə kodek adı verilir.
İstifadə məqsədinə görə kodlama üsulları üç qrupa bö-
lünür: sadə, səmərəli (qənaətcil) və maneəyədavamlı kodlama
üsulları.
Sadə kodlama (primitiv kodlama) üsulu məlumat mənbə-
yinin əlifbası ilə kanal əlifbasının uyğunlaşması (razılaşması)
üçün tətbiq edilir. Sadə kodlamadan həmçinin ötürülən infor-
masiyanın şərtlənməsi və sinxronlaşma sisteminin dayanıq-
lılığını artırmaq məqsədi üçün də istifadə edilir.
Səmərəli (qənaətcil) kodlama və ya verilənlərin sıxılması
üçün istifadə olunan kodlama məlumatların yaddaşda saxlan-
ması və informasiyanın verilməsi müddətinin azaldılması üçün
tətbiq olunur. Səmərəli kodlama başqa kodlama üsullarından
onunla fərqlənir ki, mənbənin koderinin çıxışındakı artıqlıq
əmsalı (Qaç) mənbənin koderinin girişindəki artıqlıq əmsalın-
dan (Qag) kiçikdir, yəni: QaçQag. Səmərəli kodlama üsulları
terminal komplekslərində, EHM-də və telekommunikasiya şə-
bəkələrində tətbiq olunan modemlərdə, multipleksorlarda və s.
geniş istifadə olunur. Məsələn, verilənlərin sıxılması üçün sə-
mərəli kodlama üsullarının təsnifatı şək. 7.1-də verilmişdir:
123
Şək. 7.1. Səmərəli kodlama üsullarının struktur sxemi
123
124
Maneəyədavamlı (və ya artıqlıqlı) kodlama üsulu diskret
kanalla informasiya verilişində yaranan xətaları, səhvləri aşkar
etmək və düzəltmək üçün istifadə olunur. Maneəyədavamlı
kodlamada artıqlıq əmsalı QaçQaggir
şərtini təmin edir (ödə-
yir). Şəkil 7.2-də maneəyədavamlı kodlama üsulları təsvir
olunmuşdur.
Diskret məlumatların verilişində xətti bloklu kodlama
üsulları olaraq korreksiyaedici kodlardan geniş istifadə olunur.
Xətti bloklu kodlama üsulu maneəyədavamlı kodlama sayılır.
Bərabər və qeyri-bərabər ölçülü kodlama üsullarının kor-
reksiyaedici kodlama zamanı kod kombinasiyalarının sayı N
aşağıdakı kimi təyin edilir:
KmN n , rkn .
Əgər KN olarsa, kod sadə kod, əgər KN olarsa, onda
kod korreksiyaedici sayılır. İkili ( 2m ) n-dərəcəli korreksiya-
edici kodlamada icazəli kod kombinasiyalarının sayı aşağıdakı
kimi təyin edilir: k
iN 2 , Kk 2log ,
burada n, k, r-ümumi, informasiya və yoxlayıcı kod simvol-
larının sayıdır.
Korreksiyaedici kodlama üsullarından məlumatların ötü-
rülməsi sistemlərində və şəbəkələrində geniş istifadə olunur.
7.2. Bərabərölçülü kodlar və kodlamanın
əsas parametrləri
Telekommunikasiya məlumat mübadiləsi sistemlərində
əsas praktiki məsələlərdən biri ötürülən məlumatın doğru və
düzgün qəbulu məsələsidir. Maneəyədavamlılıq həmin məsələ-
lərin həllinə yönəldilir. Maneəyədavamlılığı yüksəltmək üçün
müxtəlif üsullardan istifadə edilir. Bunlara aşağıdakılar daxil-
dir:
125
Şək. 7.2. Maneəyədavamlı kodlama üsullarının təsnifatı sxemi
125
126
1.Veriliş üsullarında və qəbulunda sxem, aparat-proqram təmi-
natının yaxşılaşdırılması;
2.Veriliş sistemlərində effektiv ötürmə üsullarının tətbiqi;
3.Məlumat verilişi sistemlərində əks əlaqə dövrələrinin tətbiqi;
4. Məlumat verilişi (ötürülməsi) sistemlərində korreksiyaedici
kodlama üsullarından istifadə edilməsi və s.
Telekommunikasiya və digər ERS-də maneəyədavamlılı-
ğı yüksəltmək üçün ikili əsasa malik ( 2m ) kod qrupundan
daha çox istifadə olunur. Bu zaman kod kombinasiyaları
aşağıdakı kimi təyin edilir:
1
0
0
0
2
2
1
1 ,22......22)(n
k
k
k
k
k
k
k aaaamN (7.1)
burada m -kodun əsası (ikili kod üçün 2m );
n -kod simvollarının ümumi sayı (kodun dərəcəsi);
a -kod əlifbasından ibarət əmsallardır:
1;0a . Məlumat mübadiləsi üçün ERN-də aşağıdakı ikili kodlardan
istifadə olunur:
1. Əlavə daxil edilmiş ikili kodlar, yəni artıqlığa malik ikili
kodlar; belə kodlar korreksiya edici kodlar sayılır və artıqlıq
əmsalı aşağıdakı kimi təyin edilir:
01
1log
log1 n
nmn
KQar .
Çünki m
KnKmN n
log
log -sadə kod üçün.
Korreksiyaedici ikili n dərəcəli kod üçün )2( mKN :
ki KN 2 buradan Kk 2log .
Artıqlıq əmsalı üçün yazmaq olar:
n
KQar
2log1 . (7.2)
Korreksiyaedici kodlar üçün kod sürəti aşağıdakı kimi təyin
edilir:
127
mlogn
KlogV
2
2k , (7.2)
2m və kK 2 olduqda: 1
n
kVk olur.
2. Artıqlığa malik olmayan sadə ikili kodlar üçün kod sürəti
1n
kV k olur.
Hər iki üsulda kodları bərabərölçülü bloklu kod hesab
etmək olar. Korreksiyaedici bərabərölçülü kodlar iki qrupa
bölünür:
1. Səhvləri aşkar edən kod qrupları;
2. Səhvləri düzəldən kod qrupları.
Burada ikinci kod qrupları özləri də iki növə bölünür:
bərabərölçülü və qeyri-bərabərölçülü kodlar.
Bərabərölçülü kodlarda simvolların ötürülməsi üçün kod
elementlərinin sayı həmişə eyni olur. Məsələn: 11000A və
00111B üçün 5k . Bu zaman kodlamada kodun nisbi
sürəti aşağıdakı kimi təyin edilir:
artk Qmn
KV 1
log
log
2
2 . (7.4)
Qeyri- bərabər ölçülü kodlarda simvolların ötürülməsi
üçün 1-dən n-ə qədər kod elementlərindən istifadə olunur, yəni:
00011000A üçün 8k , 10101B üçün 5k və s. Bərabər və qeyri-bərabər ölçülü kodlama üsullarının müxtəlif
kombinasiya üsullarını seçməklə elektrik rabitə sistemlərinin
maneəyədavamlılığını yüksəltmək olar. Belə kodlara “dar
mənada” optimal kodlar və ya optimal kodlama üsulları deyilir.
Telekommunikasiya sistemlərində bərabərölçülü ikili kod qru-
pundan daha geniş istifadə olunur və kod kombinasiyalarının
sayı aşağıdakı kimi təyin edilir:
n
i
nn
nnn
i
n CCCCN1
21 12...... , (7.5)
128
burada inC -elementin n-sətirli matrisinin mümkün olan birləş-
mələrinin sayıdır.
Bu düstur ikili əsasa malik qeyri-bərabərölçülü Şennon-
Fano, Xaffmen və digər kod qruplarına da aid edilə bilər.
7.3. Korreksiyaedici kodlar
Hemminq kodu
ERN-də (ERS-də) məlumat verilişi və qəbulunun maneə-
yədavamlılığını yüksəltmək üçün korreksiyaedici kodlama
(KEK) üsullarından geniş istifadə edilir. KEK-lar qəbul prose-
sində baş vermiş səhvləri aşkar edir və onları düzəltmək
imkanına malik olur. Bunun həyata keçirilməsi üçün tələb
olunan kod məsafəsi kd aşağıdakı şərtdən seçilir:
nxxdd jikk ),(1 min , burada ji xx , -ayrı-ayrılıqda kod kombinasiyalarıdır:
n
j
n
i XXxX ,
Kod məsafəsi kod kombinasiyalarının potensial imkanını və
strukturunu müəyyən edir. Sadə kodlar üçün 1kd , 2kd
götürülür, 2kd o deməkdir ki, sadə halda ən azı bir səhvi
düzəltmək imkanına malikdir. Tutaq ki, iki elementli kod
kombinasiyası verilmişdir:
,101)001100(2 Mod 2kd .
Telekommunikasiya rabitə sistemlərində korreksiyaedici
kodlar üçün 3min kd götürülür. Bu o deməkdir ki, tək səhvləri
aşkar edir və onu düzəltmək imkanına malikdir. Minimum
Hemminq kod məsafəsi aşağıdakı kimi ifadə olunur:
),,(min jikk XXdd ji XX .
129
2. Korreksiyaedici kodların digər əsas parametrləri kod
kombinasiyalarının səhvlərini aşkar etmə (a ) və düzəltmə
(d ) əmsallarıdır:
a) 1 ka d -aşkaretmə əmsalı;
b) səhvləri düzəltmə əmsalı:
Ϭ2
1 kd
d, .....7,5,3kd -tək ədədlər üçün;
Ϭ2
2 kd
d, ,.....8,6,4kd -cüt ədədlər üçün.
Korreksiyaedici kodlarda faydalı informasiya-məlumat (FM)
ilə yanaşı səhvləri aşkar etmək və düzəltmək üçün yoxlayıcı
kod kombinasiyalarından (YK) istifadə edilir. Onların sayı aşa-
ğıdakı kimi təyin edilir:
knr , (7.6)
burada kn, -uyğun olaraq ümumi və informasiya daşıyıcı kod
kombinasiyalarının sayıdır.
Əgər Hemminq kod məsafəsi 30min ddk olarsa, yox-
layıcı kod kombinasiyalarının sayı aşağıdakı kimi təyin edilir:
)1(2 nloqr (7.7)
7.4. Dövrü kodlar və onların qurulma alqoritmi
Korreksiyaedici kodlar qrupunda kod məsafəsi 3kd
olduqda Hemminq kodu və dövrü kodlar mühüm əhəmiyyət
kəsb edir. Aşağı sürətli veriliş sistemlərində maneəyədavam-
lılığı yüksəltmək məqsədi ilə 3min kd olan (veriliş sürəti
san
kbitVk 6,9 ) Hemminq kodlarından istifadə edilir. Lakin yük-
sək veriliş sistemlərində Hemminq kodu özünü doğrultmur,
yəni maneəyədavamlılıq tələblərinə cavab vermir. Odur ki,
yüksək sürətli veriliş sistemlərində maneəyədavamlılığı yük-
130
səklətmək (artırmaq) üçün korreksiyaedici kod sayılan dövrü
kodlardan istifadə edilir ( 3min kd götürülür). Dövrü kodun
dövrülüyü onun bir pillə sağa sürüşdürülməsi ilə alınır, yəni:
11320121 ........... nnnnndk NNNNNNNNN dkN Ϭ 00111011101110011001)(x
Dövrü kodlarda yoxlayıcı kod kombinasiyası ilə faydalı
məlumat rabitə kanalında birgə ötürülür (şək. 7.9).
Şək. 7.3. Rabitə kanalında dövrü kodun ötürülmə sxemi
7.5. İterativ və kaskadlı kodlar
Sadə dekodlama əməliyyatlarında bir neçə qısa kodları
birləşdirməklə güclü kodlar (uzun bloklara və böyük kod
məsafəsinə malik) alınır. Məsələn, iki müntəzəm xətti kodlar-
dan