Ikkilik fazaviy manipulyasiyalash

Fazaviy manipulyasiyalash
Zamonaviy raqamli mobil radioaloqa tizimlarida M-lik fazaviy manipulyasiyalash (ikkilik, 4-sathli va h.k.) tizimlari qo‘llaniladi.
Fazaviy modulyasiyalashda radiosignal fazasining oniy qiymati modulyasiyalanmagan tashuvchi tebranish fazasidan modulyasiyalovchi signal oniy qiymatiga bog‘liq bo‘lgan qiymatga og‘adi:
s[t, u(t)] = A∙cos{2nf₀ t + φ[u(t)]} = Re[A∙exp{jφ[u(t)]} exp{j2nf₀ t}]. (5.4)
Bu ifodadan kelib chiqadiki, u(t) modulyasiyalovchi signalda bo‘lgan uzatiladigan ma’lumotlar s[t, u(t)] uzatiladigan signalning kompleks og‘diruvchisiga kodlangan:


Á(t) = A∙exp{jφ [u(t)]} (5.5)


Raqamli fazaviy modulyasiyalashda tashuvchi modulyasiyalanmagan tashuvchi tebranish joriy fazasidan turli qimatlar yakuniy soniga farq qilishi mumkin. Ikkilik fazaviy manipulyasiyalashda (FM-2) bunday qiymtlar sifatida odatda 0° va 180° tanlanadi. Zamonaviy aloqa tizimlarida ko‘pincha bitta kanal simvolida uzatiladigan ma’lumotlarning birdaniga bir necha bitlarini taqdim etish uchun fazaviy burchaklarning katta to‘plami ishlatiladi. Masalan, ikkita bitlardan bo‘lishi mumkin ketma-ketliklar qiymatlarini taqdim etish uchun to‘rtta turli xil 45°, 135°, – 45°, –135° fazaviy burchaklar ishlatilishi mumkin (FM-4 tizimi). Uch bitli so‘zning bo‘lishi mumkin qiymatlarini to‘rtta bitli so‘zning sakkizta turli fazaviy burchaklaridan guruh (FM-8 tizimi) – 16 ta fazaviy burchaklardan guruh bilan (FM-16 tizimi)va .h.k. taqdim etish mumkin.


Ikkilik fazaviy manipulyasiyalash
Raqamli fazaviy modulyasiyalashning eng oddiy shakli FM-2 tizimi hisoblanadi. Bu usul ko‘pincha modulyasiyalovchi signal psevdo-tasodifiy ikkilik ketma-ketlik hisoblanadigan spektrlarning to‘g‘ri kengaytirishli tizimlarda ishlatiladi. FM-2da modulyasiyalovchi signalning qiymatiga bog‘liq ravishda signal fazasining modulyasiyalanmagan tashuvchi tebranish fazasidan og‘ishi 0^o yoki 180°ga teng bo‘ladi. Agar fazaviy modulyasiyalangan signal (FM signal) uchun (5.4) va (5.5) ifodar ko‘rinishidagi umumiy tavsif qabul qilinsa, u holda FM-2 signal uchun quyidagi tengsizlik bajarilishi kerak:


φ [u(t)] ≡ 0 u(t) ≡ 1 bo‘lganida, φ[u(t)] ≡ π u(t)≡ – 1 bo‘lganida; 0 ≤ t ≤ T_c.


Signalning kompleks og‘diruvchisi bu vaqt intervalida o‘zgarmaydi va quyidagi ikkita qiymatni qabul qilishi mumkin:


Á(t) = A i(t) = 1 bo‘lganida, Á(t) = – A i(t) = – 1 bo‘lganida; 0≤ t≤T_c. (5.6)

Bu og‘diruvchining kompleks tekislikda bo‘lishi mumkin qiymatlarini grafik taqdim etilishi foydali va yaqqol hisoblanadi. Ko‘rib chiqilayotgan signal uchun signalning kompleks og‘diruvchisi 6.3-rasmda tasvirlangan faqat ikkita qiymatlarni qabul qiladi. Bunday tasvir signallar turkumi deyiladi.

5.3-rasm. FM-2 signallar turkumi
5.4-rasmda BPSK ikkilik fazaviy modulyasiyalash vaqt diagrammalari keltirilgan.




5.4-rasm. BPSK vaqt diagrammalari


Bu radiosignalning asosiy o‘ziga xos xususiyati shundan iboratki, uning joriy fazasi modulyasiyalovchi signalning qutblari o‘zgarishi momentlarida uzilishlarga (sakrashlarga) ega bo‘ladi. Bu fazaning 180°ga sakrashlari radiokanaldagi FM-2 signal quvvatining spektrali zichligi juda keng chastotalar polosasida noldan sezilarli farqli bo‘lishiga asosiy sabab hisoblanadi. Shuning uchun bunday ko‘rinishda FM-2 signallar deyarli ishlatilmaydi. Ular egallaydigan polosani kamaytirish uchun filtrlanadi.
Bu signallarni modulyatordan keyin yuqori chastotada filtrlashni amalga oshirish qiyin, chunki har bir tashuvchi chastota tebranishlari uchun top polosali yuqori asllikli filtrlar talab qilinar edi. Harakatdagi ob’yektlarli zamonaviy raqamli aloqa tizimlarida bunday chastotalar soni bir necha o‘nlablarga yetishi mumkin. Shuning uchun filtr operasiyasi deyarli doimo modulyasiyalashgacha modulyasiyalovchi signal ustida bajariladi. Mos filtr yetarlicha murakkab bo‘lsada, past chastotali filtr hisoblanadi. Radioelektronikaning zamonaviy yutuqlari uning ishlatilishini ta’minlaydi, bu holda chastotalar kanallarining katta sonini esa, agar mos chastotalar to‘plamili tashuvchi chastotalarni ishlatilishi orqali olish mumkin. Bunday filtr asosiy polosali filtri deyiladi.
FM-2 radiosig­nal egallaydigan chastotalar polosasi kamayganida signalni filtrlashda bunda vujudga keladigan simvollararo interferensiya muammosini hisobga olish zarur bo‘ladi.
5.5-rasmda FM-2 radiosignalni shakllantiradigan uzatkichning funksional sxemasi keltirilgan. Bu yerda mo­dulyatordan keyin radiosignal quvvatini kuchaytirgich va tor polosali yuqori chastotali filtr qo‘yilgan. Filtrning asosiy vazifasi tashuvchi tebranishning asosiy chastotasiga karrali bo‘lgan chastotalardagi uzatkichning nurlantirishini kuchsizlantirishdan iborat. Bunday nurlanishlarning xavfi quvvat kuchaytirgichida o‘z o‘rniga ega bo‘lgan va bu kuchaytirgichning kuchaytirish koeffisiyenti ortganida kuchayadigan nochiziqli samaralar bilan shartlanadi. Ko‘pincha bunday filtr bir vaqtda qabullagich uchun ham ishlatiladi, u foydali radiosignallar chastotalar polosalaridan tashqaridagi kuchli tashqi signallarni “pastga” chastotani o‘zgartirishgacha so‘ndiradi.


5.5-rasm. FM-2 radiosignalni shakllantiradigan uzatkichning funksional sxemasi