Radioelektironika

Signallarni uzatish tizimining imkoniyatlari.

Raqamli kanallarda uzatgich chiqishida va qabul qilgich kirishida struktura parametriga ko’ra diskret signallar ishlatiladi. Ularda ma’lumotlar uzatish uchun sinxronizatsiyalovchi kodlar, analog signallarni uzatish uchun esa impuls kodli modulyatsiya qo’llaniladi. Diskret kanal deganda diskret signalni uzatishni ta’minlovchi texnik qurilmalar majmuasi tushiniladi. Ko’p ma’lumot uzatish tizimlarida diskret kanal o’z ichiga uzluksiz aloqa kanalni qabul qiladi. Uzluksiz aloqa kanali asosiy tavsiflari quyidagilardir:
• amplituda-chastota tavsifi;
• o’tkazish polosasi;
• so’nish;
• xalaqitbardoshlik;
• shovqinlar;
• o’tkazish qobiliyati;
• ma’lumotlar uzatish ishonchliligi;
• narxi. Diskret kanal turlari- sinxron va asinxron diskret kanallar bo’lishi mumkin.
Sinxrondiskret kanallarda har bir birlik element kiritilishi aniq belgilangan vaqt momenti bajaradi va ular faqat izoxron signal uzatishga mo’ljallangan. Asinxron kanal bo’ylab ixtiyoriy turdagi signal-izoxron, anizoxron signallarni uzatish mumkin, shu sababli ular «tiniq» nomini olganlar. Sinxron kanallar esa “tiniq emas”. Diskret kanal axborot uzatish tezligi bilan tavsiflanadi vabit/s da o’lchanadi. Diskret kanalning boshqa harakteristikasi - telegraflash tezligi V dir. Aloqa kanallarining diskret ma’lumot uzatishi uchun yaroqliligi birinchi navbatda uning chastota harakteristikasi, aynan amplituda – chastota harakteristikasi (AChX) va faza – chastota harakteristikalari (FChX) bilan baxolanadi.
- AChX – kanaldagi qoldiq so’nishni chastotaga bog’liqligini ifodalaydi. AChX ning notekisligi kanal chiqishida aylanishni xosil qiladi. - FChX – doimiy kanalning fazasini chastotaga bog’liqligini ifodalaydi. Signallarning buzilish sababi, harakteristikalarning nochiziqligi, fazaning titrashi, akslanishi, tashuvchi chastotalarning surilishi va to’sqinlarning mavjudligidir.
1. Additiv: - fluktuatsion; - garmonik; - impulsli.
2. Multiplikativ: - kontaktlarning buzilishi; - operator xatolari; - chastota surilishi; - qoldiq so’nishning o’zgarishi; - faza sakrashi.
Raqamli aloqa kanallarida quyidagi signallar mavjud: Uzluksiz vaqtning uzluksiz signali. Diskret vaqtning uzluksiz signali. Uzluksiz vaqtning diskret signali. Diskret vaqtning diskret signali. Xabarning qanday ko'rinishda ekanligiga va signal tashuvchining parametrlariga qarab xabarlar ketma-ketligi diskret kanalga yoki ma'lumotlar o'zatuvchi kanalga kelib tushadi. Diskret kanal aloqa kanali va signal xosil qiluvchi qurilmalardan tashkil topgan. Signal xosil qiluvchi (SHQ) qurilmalarda ma'lumot signallari elektr aloqa kanallari orqali o'zatilishi uchun mos shaklga keltiriladi va diskret signallarning parametrlari bilan aloqa kanallari bilan aloqa kanallari parametrlarini moslashtiradi. Shu bilan birga qabul qismida qayta xosil qilish (oldingi xolatiga qaytarish) ni amalga oshiradi. Diskret kanal va xatolardan himoyalovchi qurilmalar majmuasi ma'lumot uzatish kanalini tashkil qiladi. Xatolardan himoyalovchi qurilmalar, to'sqinlar natijasida ma'lumot signallarida sodir bo'ladigan xatolar sonini kamaytirish uchun ishlatiladi.
1.1-rasm. Axborotlarni uzatish tizimining struktura sxemasi.
Aloqa liniyasi umumiy holda fizik muhitdan tashkil topgan bo’lib, u bo’yicha ma’lumotlar uzatish apparaturasi va oraliq apparaturalarning elektrik axborot signallari uzatiladi. Aloqa liniyasi terminining sinonimi (line) aloqa kanalining termini (channel) hisoblanadi. Ma’lumotlar uzatishning fizik muhiti (medium) bu kabel bo’lib, ya’ni o’tkazgichlar to’plami va himoya qobiqlari va birlashtiruvchi razyomlar hamda yer atmosferasi yoki fazo kengliklarini (ular orqali elektromagnit to’lqinlar tarqaladi) tushuniladi. Ma’lumotlarni uzatish muhitiga bog’liq holda aloqa liniyasi quyidagilarga bo’linadi.

1.2-rasm. Aloqa liniyasi turlari.

x O’tkazgichli (havo orqali). x Kabelli (mis va tolali optik). x Yer usti va yo’ldoshli aloqa radiokanallari. O’tkazgichli (havo orqali) aloqa liniyalari bular hech qanday izolyatsiyalovchi yoki ekranlovchi to’qimalarsiz ustunlarga tortilgan va havoda osig’lik o’tkazgichlardir. Bundan aloqa liniyalaridan an’ana bo’yicha telefon yoki telegraf signallari uzatiladi, lekin boshqa imkoniyatlar yo’q bo’lganda ushbu liniyalar kompyuterlima’lummotlarni uzatish uchun ham ishlatiladi. Ushbu liniyalarning tezkorlik sifatlari va halaqitlardan himoyalanganligi yaxshi hisoblanadi. Bugungi kunda o’tkazgich liniyalari kabelli liniyalar evaziga siqib chiqarilmoqda. Kabelli liniyalar yetarlicha murakkab konstruksiyaga ega. Kabellar o’tkazgichlardan, bir nechta izolyatsiya qatlamlaridan Tashkil topgan bo’ladi va ularga: elektrik, eletromagnit, mehanik hada iqlimga hos izolyatsiyalar misol bo’la oladi. Bundan tashqari kabel razyomlar bilan jihozlangan bo’lib, ular ulashlarni tez bajarilishiga yordam beradi. Kompyuter tarmoqlarida kabellarning asosan uch turi ishlatiladi: o’ralgan mis o’tkazgichli, koaksial kabellar va tolali optik kabellar. Kompyuter tarmoqlarida bugungi kunda amaliyotda yuqorida bayon qilingan ma’lumotlar uzatishning fizik muhitlarining hamma turlari qo’llaniladi. Biroq eng istiqbollisi tolali optik turi hisoblanadi. Ularda bugungi kunda yirik hududiy magistral tarmoqlar hamda yuqori tezlikli lokal aloqa liniyalari qurilmoqda. O’ralgan juftlik ham ommabop hisoblanib, unda ham a’lo sifat va narx hamda montajning soddaligi bilan tavsiflanadi. O’ralgan juftlik yordamida odatda tarmoqningoxirgi abonentlari ulanib ular konsentratordan 100m gacha bo’lgan masofada juda ishonchli faoliyat ko’rsatadi. Biroq aloqa liniyasining o’tkazish qobiliyati to’g’risida uning uchun fizik sathdagi protokolini aniqlanmaguncha gapirish mumkin emas. Aynan shunday hollarda qachonki ko’pchilik protokolinilar ichidan ushbu liniya uchun qaysi birini tanlash masalasi tursa, liniyaning qolgan tavsifalri juda muhim hisoblanadi. Bularga o’tkazish yo’lagi, kesishish halaqitlari, halaqitbardoshlik va boshqa tavsiflar. Aloqa liniyasining tavsiflarini aniqlash uchun ko’proq uning ba’zi etalon ta’sirlarga javobini tahlil qilish qo’llaniladi. Bunday yondashuv istalgan tabiatda aloqa liniyasi tavsiflarini yetarli darajada sodda va bir turda aniqlashga imkon beradi. Bunda murakkab nazariy tadqiqotlar talab qilinmaydi. Liniya javobini tadqiq qilish uchun ko’pchilik hollarda har xil chastotali sinusoidal signallar ishlatilib bular etalon signallar sifatida ishlatiladi. Bu shuning bilan bog’langanki, ushbu turdagi signallar texnikada tez-tez uchraydi va ularning yordamida vaqtning istalgan funksiyasini tasavvur qilish mumkin-tovush tebranishining uzluksiz jarayoniniva kompyuter tomonidangeneratsiyalanadigan to’g’ri burchakli impulslarni Aloqa liniyalarining sinusoidal signallarning buzilish darajasi amplitudachastota tavsifi, o’tkazish yo’lagi va aniq bir chastotadagi so’nishi kabi tavsiflar yordamida baholanadi. Amplituda-chastota tavsifi sinusoidaning amplitudasi aloqa liniyasining chiqishida uning kirishdagiga qaraganda uzatilayotgan signalning mumkin bo’lgan hamma chastotalarida qanday so’nishini ko’rsatadi.


1.3-rasm. Amplituda-chastotali tasnif.
Ushbu tavsifda amplituda o’rniga tez-tez signalning quvvat degan parametri ishlatiladi. Real liniyaning amplituda-chastota tavsifini bilish amalda istalgan kirish signali uchun chiqish signalining shaklini aniqlashga imkon beradi. Buning uchun kirish signalining spektrini toppish, uning tashkil etuvchilar garmonikasini amplitudalarini mos holda amplituda-chastota tavsifi bilan o’zgartitish zarur, undan keyin esa o’zgartirilgan garmonikalarni qo’shib chiqish signalining shaklini topish mumkin. Aloqa liniyasining amplituda-chastota tavsifi bergan axborotning to’liqligiga qaramasdan uning ishlatilishi shunday holat bilan qiyinlashadiki uni olish g’oyatda qiyin. Axir buning uchun liniyani etalon sinusoidalar bilan butun chastotalar diapazoni bo’yicha noldan qanaqa bir maksimal qiymatgacha (bular kirish signallarida uchrashi mumkin) testdan o’tkazish kerak. Bunda kirish sinusoidani chastotasini uncha katta bo’lmagan qadam bilan o’zgartirish zarur. Bundan tajribalar soni juda katta bo’lishi ko’rinadi. Shuning uchun amaliyotda amplituda-chastota tavsifi o’rniga boshqa soddaroq tavsiflar – o’tkazish yo’lagi va so’nish tavsiflari qo’llaniladi. O’tkazish yo’lagi (bandwidth) – bu uzluksiz chastotalar diapazoni bo’lib, uning uchun chiqish signalining amplitudasi kirish signalining amplitudasiga nisbati oldindan berilgan chegaradan oshadi, odatda 0.5ga. Ya’ni o’tkazish yo’lagi sinusoidal signalning chastotalar diapazonini aniqlaydi. O’tkazish qobiliyati (throughput)aloqa liniyasi bo’ylab ma’lumotlarning mumkin bo’lgan maksimal uzatish tezligini tavsiflaydi. O’tkazish qobiliyati sekundga bitlarda (Bit/s), hamda karrali birliklarda, sekundga kilobit (Kbit/s), Megabit (Mbit/s), Gegebit(Gbit/s) va h.k.larda o’lchanadi. Aloqa liniyasining o’tkazish qobiliyati nafaqat uning amplituda-chastota tavsifi kabi tavsifiga balki uzatilayotgan signallar spektrlariga ham bog’liq. Agar signallarning ahamiyatli garmonikalari (ya’ni shunday garmonikalarki ularning amplitudalari natijalovchi signalga asosiy hissani kiritadilar) liniyaning o’tkazish yo’lagiga tushadilar. U holda bunday signal ushbu aloqa liniyasidan yaxshi uzatiladi va qabul qilgich uzatgichdan liniyaga uzatilgan axborotni to’g’ri tanib oladi. Agar ahamiyatli garmonikalar aloqa liniyasining o’tkazish yo’lagining chegarasidan chiqsa, u holda signal muhim darajada buziladi va qabul qilgich axborotni tanib olishida xatolashishi mumkin. Demak,axborot berilgan o’tkazish qobiliyatida uzatila olmaydi.