Raqamli signallarni hosil qilish tamoyillari. Asosiy raqamli kanal, standart raqamli oqimlar

Impuls-kodli modulyasiya

Telekommunikatsiya tarmoqlarida va raqamli kommutatsiya tizimlarida impuls-kodli modulyasiya keng tarqalgan. SHuning uchun IKM ni batafsil ko‘rib chiqilgan.

IKM jarayoni-anolog signalni o‘zgartirish uchta tadbirini ketma-ket bajarilishidan iborat: diskretlash, kvantlash va kodlash.
Diskretlashda anolog signalni AIM yordamida diskret ko‘rinishida ko‘rsatish tushuniladi.
1931 yilda akademik V.A.Kotelnikov shakllantirgan va isbot qilingan otchyot teoremasiga asosan xohlagan uzluksiz elektrik signalni aloqa liniyasi bo‘yicha shu signalning oniyli qiymatlari (otschyotlari) bilan uzatish mumkin, agar ularni ketma-ketlik chastotali f _d uzluksiz signalning maksimal chastotasidan f _max ikki barobardan kam bo‘lmagan bo‘lsa, ya’ni
1933 yilda G. Naykvaet tomonidan uzluksiz, vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchan signaldan hamma axborotni chiqarib olish uchun kerak bo‘lgan diskretlash chastotasini minimal qiymatini aniqladi. Impulslarni uzluksiz ketma-ketligi diskretlash chastotaning diskret garmonikasidan tashkil topgan chastotali spektriga egaligini hisobga olganda, AIM signali spektrini qo‘llash mumkin bo‘ladi. Kirish signali shu garmonikni har birini alohida modulyasiyalaydi. Buni spektri natijasida impuls ketma-ketlikdagi har bir diskret chastota atrofida ikkita yon tomon polosalari yaratiladi. Dastlabki signal, shu signal chastotasidan boshqa hamma chastotalarni qirqishga hisoblangan past chastotali filtr yordamida tiklanadi. Tiklovchi past chastotali filtr kirish signali kengligi polosasi va orasida joylashgan kirish chastotasiga ega bo‘lishi kerak. Bundan kelib chiqadigan, dan katta bo‘lgandagina ajratish mumkin (2.2-rasm).





4.2-rasm. AIM li signal spektori

YUqoridagini hisobga olganda diskretlash tadbirini bajarsa bo‘ladi. Diskretlash-bu uzluksiz signalning oniyli qiymati haqidagi axborotni olishdir. Bu axborotni amplitudali modulyasiyalangan impulslar shaklida olish mumkin. Takrorlanish davri Td = 1/fd va kengligi τ _u bo‘lgan to‘g‘ri burchakli shaklidagi impulslarni impuls generatori ishlab chiqaradi. Agar shu impulsni elektron kalitini (EK) davriy ishga tushirish uchun ishlatib va EK kirishga bir vaqtda xohlagan shakldagi anolog signal x = f(t) berilsa, EK chiqishida har xil amplitudali impulslar ketma-ketligi ko‘rinishida modulyasiyalangan signal F(t) paydo bo‘ladi (4.3-rasm).

4.3-rasm. AIM.

Bu ko‘rilgan uzluksiz signalni impuls ketma-ketligiga o‘zgartirish jarayoni amplituda-impulsli modulyasiya (AIM) deyiladi.

So‘zlashuv spektori kengligi 0,3 ÷ 3,4 KGs bo‘lgan anolog signali uchun uzatish liniyasini qabul qilish oxirida AIM signalni tanishni ta’minlovchi o‘zgartirishni kerakli sharti Kgs bo‘ladi. Agar fg = 8 Kgs qabul qilingan modulyasiyalangan impulslarni ketma-ketlik davri
Td = 1/fd = 1/8 = 125 mks. Impuls kengligi τ _u uzatuvchi signal energiyasini aniqlaydi.
AIM birinchi va ikkinchi turi mavjud. AIM birinchi turida signal cho‘qqisi turli shaklli impulslarga ega. AIM ikkinchi turida impuls cho‘qqisi tekis qoladi.
Kvantlash tadbirida har bir diskret AIM signali amplitudasining qiymatini aniqlashga olib keladi. Buning uchun shkala tanlanadi. Bu shkala uzunligi modulyasiyalangan anolog signalning pastki va yuqoridagi daraja qiymatlari bilan aniqlanadi. SHkala darajalar soni IKM o‘zgartirish uchinchi tadbirini bajarish uchun qabul qilingan kod tizimiga bog‘liq. Uchinchi tadbirda AIM signallar diskretlarining amplitudasi qiymatlari kodlanadi. Kodlash uchun ikkilangan kod (natural va simmetrik) ishlatish qulay. Bunda kvantlash darajasi soni 2ⁿ tarzida aniqlanadi, bu erda n=1,2… kod elementlari soni. Kvantlash daraja sonidan IKM signal ko‘rinishida aloqa liniyasi bo‘yicha uzatilayotgan nutq sifatiga bog‘liq. N qancha katta bo‘lsa, shuncha nutq sifati yaxshi bo‘ladi. Xalqaro Elektr Aloqa Ittifoqi ITU-T tavsiyasi asosida n = 8 olingan, bunda 2ⁿ = 2⁸ =256 bo‘ladi. Misol tariqasida n = 3 olingan bunda, 2ⁿ = 2³ = 8. 2.4-rasmda kvantlash tadbiri keltirilgan. Kvantlashda diskret qiymati joylashgan chegara faqat intervali aniqlanadi.



a) Natural ikkilangan kod asosida

b) Simmetrik ikkilangan kod asosida