Ikkilik fazaviy manipulyasiyalash

5-6ma’ruza
Simsiz aloqada signalni modulyasiyalash turlari. Ko’p tartibli modulyatsiyalar turlari
Reja:

1. 
   Raqamli radioaloqa tizimlaridagi manipulyasiyalash.
   
2. 
   Amplitudaviy (ASK), fazaviy (PSK) va chastotaviy (FSK) manipulyatsiyalash.
   
3. 
   Ikkilik fazaviy manipulyasiyalash.
   
4. 
   Kvadraturali fazaviy va surishli fazaviy modulyasiyalash.
   
5. 
   FM-8 signallar va kvadraturali amplitudaviy modulyasiyalash.
   

Raqamli radioaloqa tizimlaridagi manipulyasiyalash

Istalgan aloqa tizimini qurishdagi marakaziy muammo uzatish nuqtasida fizik tashuvchiga uzatiladigan ma’lumotlarni kiritilishi va qabullash nuqtasida bu ma’lumotlarni ajratilishi usullarini tanlash va texnik amalga oshirish hisoblanadi. Bu modulyasilash va demodulyasiyalash muammosi sifatida ma’lum bo‘lgan eng murakkab masala hisoblanadi.

Modulyasiyalash bu ma’lumotlar manbaidan olinadigan ma’lumotlarni aloqa kanali bo‘yicha uzatish uchun eng qulay shaklga kodlash jarayoni hisoblanadi. Umumiy holda bu jarayon signalni modulyasiyalaydigan ΔF asosiy chastotalar polosasini yuqori chastotalar polosasiga o‘tkazilishini ko‘zda tutadi. Modulyasiyalash natijasida paydo bo‘lgan s[t,u(t)] radiosignal 2ΔF kenglikdagi polosani egallaydi, uning f₀ markaziy chastotasi modulyasiyalaydigan signal spektri f_yu yuqori chegaraviy chastotasidan ancha yuqori bo‘ladi. Ma’lumotlarni tashuvchi sifatida s(t) = A∙cos(2nf₀t + φ) garmonik tebranish ishlatiladi. Uning modulyasiyalash uchun ishlatiladigan asosiy parametrlari A amplituda, f₀ chastota va φ faza hisoblanadi.
Bunday tizimlarni analog modulyasiyalash va analog demodulyasiyalash ishlatiladigan analog tizimlardan farqli ravishda raqamli uzatish tizimlari deb qabul qilingan. Radioelektronikaning zamonaviy yutuqlari aloqa tizimining uzatkichi va qabullagichida elektr signallarga raqamli ishlov berishining yetarlicha murakkab algoritmlarini ishlatilishi imkoniyatini ta’minlaydi. Natijada raqamli tizimlardagi istalgan xabarlarning uzatilishi sifati bu xabarlarni analog aloqa tizimlarida yordamida uzatilishi sifatiga qaraganda yuqori bo‘ladi.
Raqamli uzatish tizimlari (RUT) quyidagi eng muhim o‘ziga xos xususiyatlarga ega:
- istalgan xabar raqamli shaklda, bitalar ketma ketliklari a_i, i = …,–1, 0, +1,…} ko‘rinishida taqdim etiladi, i indeksning har qanday qiymatida a_i simvol 0, 1} alifbodan qiymatlarni qabul qiladi;
- tizimning uzatkichi kanal simvolari deyiladigan shakl bo‘yicha farqlanadigan signallarning {s_m(t), t = 1, 2, …, M} oxirgi sonini shakllantiradi va navbat bo‘yicha kanalga uzatadi;
- kanal simvolining davomiyligini T_ks sifatida belgilaymiz;
-bitta kanal simvoli uzatilishi kerak bo‘lgan bitta bit yoki undan ortiq bitlar sonini “tashiydi”;
- agar M = 2 bo‘lsa, u holda uzatish tizimi ikkilik tizim deyiladi;
- agar M > 2bo‘lsa, u holda uzatish tizimi M-lik tizim deyiladi.
Shunday qilib, raqamli tizimlar orqali xabarlar ketma-ketliklarini uzatish ularni kanal simvollari ketma-ketliklariga o‘zgartiriladigan bitlar ketma-ketliklariga o‘zgartirish yo‘li bilan amalga oshiriladi.
Turli TUTlardagi ishlatiladigan M kanal simvollari soni va ularning shakli turli xil, lekin ular qabul qilish joyida ma’lum bo‘ladi. Shuning uchun qabullagichning, aniqrog‘i demodulyatorning asosiy funksiyasi T_ks davomiylikdagi navbatdagi vaqt intervalida uzatkich orqali qaysi simvollar (signallar) uzatilishi mumkinligini baholashdan iborat.
Simvollarni (signallarni) baholash muammosi shuning uchun kelib chiqadiki, uzatish tizimi uzatkich kanal simvollarini nurlantiradigan, qabullagich esa ularni minimal bo‘lishi mumkin energiyali to‘g‘ri qabul qiladigan loyihalashtirilishi kerak. Uzatish tizimida kanal simvollarining energiyasi eng kam bo‘ladigan chegaraviy joy qabullagichning kirishi hisoblanadi. Qabul qilinadigan simvolning Ye_s energiyasi bunda qandaydir bo‘sag‘aviy qiymatdan kam bo‘lishi kerak, u beriladigan signal-shovqin nisbati (SSHN) q_bo‘s bo‘sag‘aviy qiymati orqali niqlanadi.
Uzatilishi kerak bo‘lgan kanal simvollari shakllantirilguncha bitlar dastlab to‘g‘ri burchakli shakldagi davomiylikdagi T_s manfiy va musbat elektr impulslar ketma-ketligiga o‘zgartiriladi, ular uchun v(t) belgilash qabul qilinadi, bunday usulda olingan impulslar modulyasiyalovchi signal deyiladi. Bitlar ketma-ketliklarini elektr impulslar ketma-ketligiga o‘zgartirish 0 ≥ bv(t), 1 ≥ – bv(t) qoida bo‘yicha malga oshiriladi, bu yerda b > 0 – impuls amplitudasi. Bunda modulyasiyalovchi signal


(5.1)
(5.1) formulada qo‘shib chiqish i indeksning barcha bo‘lishi mumkin qiymatlari bo‘yicha amalga oshiriladi, b_i ko‘phad esa + b yoki – b qiymatlarni qabul qilishi mumkin.
5.1-rasmda raqamli modulyasiyalashdagi signallarni ishlatilishiga misollar keltiriligan: {a_i} uzatilgan bitlar ketma-ketligi, modulyator {b_i} to‘g‘ri burchakli shakldagi va turli qutblardagi elektr impulslari ketma-ketligi, qabullagichda qayta tiklangan demodulyator { } elektr impulslari ketma-ketligi va qabul qilingan {â_i}bitlar ketma-ketligi. Bu yerda kanal simvollari berilmagan. Simvollar ustidagi ˆ belgisi bilan ularning baholash belgilangan.
Quyidagi ikkita muhim holatni ta’kidlash kerak:
- signal shaklining buzilishi;
- uzatish kanali orqali o‘tishda vaqtni bo‘yicha kechikish.
Signalning buzilgan shaklining quyidagi ikkita omillar keltirib chiqaradi:

1. 
   qabullagich va uzatkichda elektr signallarni shakllantirish va ularga ishlov berish maxsus qurilmalarining mavjudligi;
   
2. 
   uzatish kanalida halaqitlarning mavjudligi.