АВИАКОСМИК ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ФАКУЛЬТЕТИ
Радиоэлектрон қурилмалар ва тизимлари кафедраси
“Радиоэлектроника асослари” фанидан 1-оралиқ назорат саволлари
14-вариант
1. Амплитудали ва фазали модуляция
2. Сигналларни тасвирлаш услублари
Фан ўқитувчиси кат. ўқ. Арипова М.Х
121-19 RQT SHOKIROV SAMANDAR
JAVOBLAR
1.
Amplitudali va fazali modulyasiya qilishda axborotlar oqimi uzatilayotgan signalning amplitudasi yoki fazasi
bo’yicha kodlanadi. Bu quyidagicha amalga oshiriladi: T
S
vaqt intervali davomida K = log
2
M bit, uzatilayotgan s(t)
signalnig amplitudasi yoki fazasi bo’yicha kodlanadi, bunda 0 ≤ t < T
s
. Bu davrda uzatilgan S(t) =S
I
(t)cos (2πf
c
t) –
S
Q
(t)sin(2πf
c
t) signalni, uning signalli fazosida,
φ
1
(t) = g(t) cos(2πf
c
t+φ
0
) va
φ
2
(t) = -g(t) sin(2πf
c
t+φ
0
) bazis funksiyalari
bilan S(t) = =S
i1
φ
1
(t) + S
i2
φ
2
(t) kabi yozish mumkin, bu yerda
g(t)-shakllanilayotgan impuls. [kT,(k+1)T] vaqt intervali
davomida, φ
0
= 0 bo’lganda, i-xabarni uzatish uchun S
I
(t) = S
i1g
(t), S
Q
(t)= S
i2g
(t) deb qabul qilamiz. Bu sinfazali va
kvadraturali tashkil etuvchilar bo’lib, modulyasiyalashtirilayotgan signalning chastota polosasida joylashgan bo’lib,
ularning spektral xarakteristikalari g(t) impuls shakli orqali aniqlanadi. Xususan, ularning V o’tkazuvchanlik polosalari
g(t) signal chastotasi polosasi kengligiga tengdir va S(t) uzatilayotgan signal, f
c
markaziy chastotali va 2V
o’tkazuvchanlik polosasi kengligiga ega polosali signalni tasvirlaydi. Amaliyotda V = K
g
/ T
s
deb qabul qilinadi, bu yerda
K
g
impulsning shakliga bog’liq hisoblanadi, ya’ni to’g’riburchakli impulslar uchun K
g
= 0,5, ko’tarilgan kosinus
impulslari uchun 0,5 ≤ K
g
≤ 1 teng hisoblanadi. Shuning uchun to’g’ri burchakli impulslar uchun g(t) signalning chastota
polosasi kengligi 0,5/ T
s
ni tashkil etadi, S(t) signal polosasi kengligi esa 1/ T
s
ga teng. Amplitudali va faza modulyasiya
uchun signalning yulduzsimonligi {(S
i1,
S
i2
)
R
2
, i = 1,…,M} yulduzsimon nuqtalar asosida shakllanadi. S(t) ning
ekvivalent past chastotali tasvirlanishi quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
S(t) = Re
(14.4)
Bu yerda x(t) = (s
i1
+ js
i2
)g(t). Yulduzsimon nuqtalar
S
i
= (s
i1,
s
i2
) belgilar deb atalib,
log
2
M bit uzunlikdagi xabarga
moskeladi, T
s
vaqt esa belgini uzatish vaqti deb ataladi. Bunday modulyasiyada uzatish tezkorligi belgi uchun K bit yoki
R = log
2
M / T
s
sek/ bitni tashkil etadi.
Amplitudali va faza modulyasiyasining asosiy uchta tipi mavjuddir:
- amplituda-impulsli modulyasiya (AIM) – axborot faqat amplitudada mavjud bo’ladi;
- fazali manipulyasiya (FMN) - axborot faqat fazada mavjud bo’ladi;
- kvadratli amplitudali modulyasiya (KAM) – axborot ham amplitudada, ham fazada mavjud bo’ladi.
Raqamli modulyasiya sxemasi K = log
2
M
belgidagi bitlar miqdori bilan, {S
i
, i = 1,…, M} signlning
yulduzsimonligi va g(t) impuls shakli bilan aniqlanadi. g(t) impuls shaklini tanlashda spektrdan foydalanish
samaradorligini oshirishga va belgilar orasidagi interferensiya bilan kurashishga ahamiyat beriladi.
Amplitudali va faza modulyasiyasi belgilarning berilgan ketma-ketligi davrida 14.1-rasmda ko’rsatilgan
modulyatordan foydalanib amalga oshirilishi mumkin.
Amplitudali va fazali modulyator
Rasmdan ko’rinib turibdiki, unda bazisli funksiya, uzatkich generatori bilan aniqlanuvchi ixtiyoriy φ
0
fazaga
egadir. Har bir belgini demodulyasiya qilish jarayoni 14.2-rasmda ko’rsatilgan demodulyatorda amalga oshiriladi.
Ko’pincha qabul qiluvchi o’z tarkibiga tashuvchi signalni fazasini tiklovchi, ya’ni tashuvchi signalning φ fazasini,
uzatkichdagi φ
0
tashuvchi signal fazasi bilan moslashtiradi, bu jarayon kogerent detektorlash deb ataladi. Agar φ - φ
0
=
Δφ ≠ 0 bo’lsa, u holda sinfazali tarmoq, kvadraturali tarmoqqa bog’liq bo’lgan keraksiz tashkil etuvchilarga ega bo’ladi
yoki uning teskarisi: r
1
= s
i1
cos(Δφ) + s
i2
sin(Δφ) + n
1
va r
2
= -s
i1
sin(Δφ) + s
i2
cos(Δφ) + n
2
, bu
esa ishchi
xarakteristikalarni sezilarli yomonlashishiga olib keladi. Qabul qilgichning tuzilishida yana shu e’tiborga olinadiki, har bir
T
s
sekunddan keyin sanashlardan olingan funksiya, belgining ketma-ketlik davrining boshlanishi bilan sinxronlashtiriladi,
bu sinxronlash bilan tiklash deb ataladi.
Amplitudali va fazali demodulyator (kogerent: φ = φ
0
).
Qabul qilgichni sinxronlash va tashuvchi signalning fazasini tiklash, simsiz muhitda sezilarli murakkab jarayon
hisoblanadi.
2. Elektr zanjirlarida vaqt bo’yicha kuchlanishni, tokni, zaryad va quvvatni o’zgarishini elektr tebranishlari deb
ataladi. Axborotlarni uzatish uchun foydalaniladigan elektr tebranishlari signallar hisoblanadi. Elektr zanjirlaridagi
jarayonlarning murakkabligi dastlabki signallarning murakkabligiga bog’liq hisoblanadi. Shuning uchun signal
spektridan foydalanish maqsadga muvofiq bo’ladi.
Har bir sinfga tegishli signallar o’zining xususiyatlariga ega bo’lib, spesifik izohlash va taxlil qilish uslublarini
talab etadi. Signallarga ishlov berish va tasvirlashda, ularni taxlil qilish juda muhim hisoblanadi. Signallarni taxlil
qilishdan asosiy maqsad, ularni bir-birlari bilan taqqoslab mos tushishlik va farqlanishini aniqlashdir. Elektr signallarni
taxlil qilishning uchta asosiy tashkil etuvchilari mavjuddir:
-
signalning sonli parametrlarini o’lchash, bunday parametrlarga energiya, o’rtacha quvvat va o’rtacha kvadratik
qiymatlar kiradi;
-
signalni elementar tarkibiy bo’laklarga ajratib, ularni alohida qilib ko’rish yoki turli signallarning xususiyatlarini
taqqoslash; bunday bo’laklarga ajratishni qatorlar va integral o’zgartirishlarni qo’llab (ularning ichida Fure
o’zgartirishlari va qatorlari muhim hisoblanadi) amalga oshiriladi;
-
turli signallarning parametrlarini va xarakteristikalarini o’xshashligi darajasi miqdoriy o’lchanadi, bunday
o’lchash korrelyasion taxlil apparatidan foydalanib amalga oshiriladi.
Signallarni eksperimental turli o’lchash asboblari va qurilmalar yordamida o’rganish mumkin, masalan
ossillograflar, spektr analizatorlari, korrelometrlar, qabul qilgichlar, voltimetrlar va boshqalar. Bunday usul bir qator
kamchiliklarga ega, ya’ni o’rganilayotgan signalning faqat xususiy xollari ko’rilib, sharoitlar o’zgarishi bilan yuzaga
keladigan natijalarni oldindan aytib berishning imkoni bo’lmaydi. Signallarni o’rganish uchun ularning matematik
modellaridan foydalanishda, yuqoridagi kamchiliklar kuzatilmaydi. Signalning matematik modeli deb, uni matematik
apparat (funksiyalar, vektorlar, taqsimlashlar va boshqalar) yordamida izohlashga aytiladi. Matematik modelda formal
proseduralarni qo’llab, matematik o’zgartirishlar kiritib signal xususiyatlari haqida xulosalar qilinadi. Radiotexnikada har
bir sinfga tegishli signalning o’zining matematik modeli mavjud bo’lib, bunda bitta matematik model amaliy jihatdan
kuchlanishni, tokni, zaryadni, quvvatni, elektromagnit kuchlanganligini adekvat izohlashi mumkin hisoblanadi. Real
radiotexnik signallar tuzilishi bo’yicha murakkab va aniq hisoblanadi, ularning matematik modellari esa abstrakt bo’lib,
tekshirilayotgan asosiy signalda o’tkazilgan tadqiqotlar natijalari har doimo ham matematik modelda o’tkazilgan
natijalarga mos tushavermaydi. Lekin zamonaviy radiosistemalarni yaratishda, uning tarkibdagi radioqurilmalarda
kechadigan jarayonlarni, signallarning vaqt bo’yicha taqsimlanishini matematik modellar yordamida, kompyuterlarda
modellashtirish asosida amalga oshiriladi.