Signallar. Birlamchi signallar, ularni uzatish satxlari, parametrlari va tavsiflari. Kanal signallarini bulinish (chastotaviy va vaktli) prinsipi

dinamik diapazoni deb, signalning eng katta oniy quvvati (P_max)ni, eng kichik oniy quvvati (P_min)ga bо‘lgan nisbatiga aytiladi. Signalning bu xarakteristikasi signalning oniy quvvatlarini о‘zgarish chegarasini aniqlaydi. Odatda dinimik diapazon logorifmik birliklarda aks ettiriladi, ya’ni:


,dB

Telefon signallarining dinamik diapazoni 40 dBdan, faksimil signal uchun -25 dBdan, televizion ovozli eshittirish signali uchun esa -40dB dan oshmaydi. Eng katta dinamik diapazon, (simfonik muzikalarni uzatishda ovozli eshittirish signali uchun) 75 dBga teng. Shuni ham aytish joizki, telegraf va ma’lumotlarni uzatish signallari uchun (quvvati doimiy bо‘lgan) dinamik diapazon tushunchasi qо‘llanilmaydi.

Signalning davomiyligi signal mavjud bо‘lgan vaqt intervali bilan aniqlanadi. Signalning davomiyligi qancha kichik bо‘lsa, uni uzatish uchun kanalni qо‘llangan vaqt shuncha kichikdir.
Telekommunikatsiya signallari uzluksiz va diskret bо‘lib, vaqt bо‘yicha doimiy bо‘lmagan funksiyaga ega. Bunday signallarga, cheksiz tashkil topuvchilar soniga ega bо‘lgan uzluksiz spektrlar mos keladi. Odatda har doim signalning asosiy energiyasi joylashgan chastota diapozonini chegarasini belgilash mumkin. Bunday diapozonlar orqali signal chastotasining spektr kengligini aniqlash mumkin.
Uzatish tizimining iqtisodiy kо‘rsatkichlarini yaxshilash maqsadida signal spektrini chegaralash zarur. Bu chegaralash sifatni yomonlashishiga olib kelmasligi lozim. Eksperimental tekshirishlar shuni kо‘rsatdiki, telefon signallarining spektri 300...3400 Gs oraliq, ovozli eshittirish esa 300...15000 Gs oraliq bilan chegaralanishi mumkin. Signallarning bunday spektr kengliklari aniq jaranglash va tiniq eshitish talabini ta’minlaydi. Telegraf signallari va ma’lumotlarni uzatish signallarining chastota spektrlarini kengligi (0-F_max) impuls davomiyligiga ya’ni uzatish tezligiga bog‘liq. (F_max chastota, F_max=1,5 V kabi aniqlanadi. Bu yerda V-signalni Boddagi uzatish tezligi. Telegraf signallarining uzatish tezligi 50...200 Bod, ma’lumotlarni uzatish: past tezlikli signallar uchun 200 Bod, о‘rtacha tezlikni signallar uchun 9600 Bod, yuqori tezlikli uzatish uchun esa yuzlangan kilobodni tashkil qiladi. Faksimil signallarning chastota oralig‘ini kengligi (0-F_max), qabul qiluvchi qismda tasvirning aniqligi bilan belgilanadi. F_max chastotasi uzatilgan tasvir xarakteriga, tezligiga (v) va razvyortka qadamiga (δ) bog‘liq va F_max=0,5 B/δ kabi aniqlanadi. V=πDn/60δ yekanligini hisobga olsak, F_max=πDn/120δ ga teng bо‘ladi, bu yerda: D-baraban diametri, n-barabanning aylanish chastotasi (min/aylanish). Qо‘llaniladigan faksimil apparatlari uchun bu 1465 Gsdan oshmaydi. Televizion ovozli eshittirish signallarining spektrini kengligi tasvir chegarasi va mayda detallarni talab qilingan aniqlikda qabul qilish orqali aniqlanadi. Standartda 625 qator uchun televizion signalining yuqori chastota spektri 6 mGsni, past chastotasi esa 0 Gsni tashkil yetadi. Shunday qilib televizion eshittirishlarining signal chastotasini spektri 0 Gsdan -6 mGs gacha oraliqni tashkil qiladi.
Kо‘p kanalli uzatish tizimlarini tuzishda chastotaviy va vaqt bо‘yicha ajratish usullaridan foydalaniladi. Chastota bо‘yicha ajratish usulida uzatish liniyasidagi har bir kanal uchun ma’lum bir chastota spektri ajratiladi. Shuning uchun uzatuvchi oxirgi stansiyada boshlang‘ich signalning chastota oraliqlarini shu yoki boshqa kanalni uzatish uchun ajratilgan oraliq chastotalarga joylashtirish amplitudaviy, chastotaviy yoki fazaviy modulyatsiya yordamida amalga oshiriladi. Bunda tashuvchi chastotalar shunday tanlanishi kerakki, kanal signallarining spektr chastotalari bir-biriga ustma-ust tushmasin. Kanallari chastota bо‘yicha ajratilgan kо‘p kanalli uzatish tizimlarining soddalashtirilgan tuzilish sxemasi 2.1-rasmda kо‘rsatilgan.

2.1-rasm. Kanallari chastota bо‘yicha ajratilgan kо‘p kanalli uzatish tizimlarining tuzilish sxemasi

Kо‘p kanalli uzatish tizimlarining kanallari asosan bir xil turdagi (masalan telefon) signallarni (chastota oraliqlari bir xil bо‘lgan) uzatish uchun mо‘ljallangan. Shuning uchun ham 2.1-rasmda boshlang‘ich signallarning oraliq chastotalari (F_min…F_max) bir xil deb qabul qilingan. Kanalga tushuvchi boshlang‘ich signallar, M₁..., M_n modulyatorlar orqali, f_T1..f_Tn tashuvchi chastotalar yordamida modulyatsiyalanadi. Kanal signallarini shakllantirish OF₁...OF_n oraliq filtrlari orqali amalga oshiriladi. Bundan tashqari modulyatsiyalash natijasida hosil bо‘lgan, uzatishda qо‘llanilmaydigan keraksiz maіsulotlarni pasaytirishda filtrdan foydalaniladi.

Filtr orqali ajratilgan kanal signallari f₁... f₂, f₃... f₄, f_L... f_n chastota oralig‘ini egallaydi. Bu oraliq chastotalar bir-biriga ustma-ust tushmasligi lozim (2.2-rasm).

2.2-rasm. Kanal signallarining shakllanishi

Kanal signallari birlashgandan keyin oraliq chastotasi f₁...f_Nga teng bо‘lgan guruhli signal shakllanadi. Kanal signallarining oraliq chastotalarini kengligi (Δf) boshlang‘ich signalning oraliq chastotasini kengligidan farq qilishi mumkin (Δf ≥ ΔF). Umuman, Δf = ΔF bо‘lishi uchun (bunday holatda berilgan N kanallar soni uchun guruhli signalning spektr kengligi kichkina), uzatish tizimlarining samaradorligini oshirish lozim. Qabul qiluvchi oxirgi stansiyada, guruhli signallar tarkibidan kanalning oraliq filtr (OF₁..., OF_N)lari yordamida kanal signallari ajratib olinadi. Boshlang‘ich kanal signallarini olish uchun signallar demodulyator (DM₁...,DM_N)larga beriladi. Agar tashuvchi chastotalar uzatuvchi oxirgi stansiyadagi modulyatorlar chiqishida yо‘qotilgan bо‘lsa, unda demodulyatorga kanal signallaridan tashqari tashuvchi chastota (f_T1...f_TN)lar ham berilishi lozim. Past chastotali filtr (PCHF)lar, demodulyatsiyalash jarayonida hosil bо‘lgan, signalni yuqori chastotali tashkil topuvchilaridan boshlang‘ich signalni ajratib oladi. Kanal signallarini tо‘liq ajratib olish uchun oraliq filtr (OF₁,...OF_N)larni xarakteristikalari ideal bо‘lishi lozim. Haqiqiy filtrlarda sо‘nishning oshishi chegaralanganligi tufayli kanallararo о‘zaro о‘tishlar yuzaga kelishi mumkin. Ularni mumkin bо‘lgan qiymatgacha kamaytirish uchun, kanal spektrlarining orasiga himoya chastota oralig‘i (f_him) (2.2-rasm) kiritiladi. Masalan, gaplashadigan signallarni uzatish uchun himoya chastota oralig‘i 0,9 kGsni tashkil qiladi.
Kanallari vaqt bо‘yicha ajratilgan usulda zanjir bо‘yicha juda qisqa impulslarning davriy ketma-ketligi uzatiladi. Impulslarning amplitudasi kanal signallarining oniy qiymatlariga teng. Birinchi kanalning impulsidan keyin, ikkinchi, uchinchi va oxirgi kanalning impulsi beriladi, undan keyin sikl yana takrorlanadi. Agar kanal bо‘yicha ipmulslar ketma-ketligi berilsa, birorta kanalning ikkita qо‘shni impulslari orasida boshqa kanal impulslarini uzatish mumkin. Kanal bо‘ylab uzluksiz analog signallarni uzatish uchun (masalan gaplashadigan) uni vaqt bо‘yicha diskretizatsiyalash lozim. Diskretizatsiyalash natijasida uzluksiz signallar vaqt bо‘yicha ajratilgan har xil amplitudali ipmulslar (AIM) ketma-ketligiga о‘zgaradi. Uzatish liniyasiga avval birinchi kanalning impulsi (uzluksiz signalning otscheti), undan keyin ikkinchi kanalning va N kanalning impulslari jо‘natiladi. Undan keyin yana birinchi kanalning vaqt bо‘yicha ajratilgan ikkinchi qismi (impulsi) jо‘natiladi va jarayon davriy holatda takrorlanadi. Kanallari vaqt bо‘yicha ajratilgan kо‘p kanalli uzatish tizim (KVBB KKUT)larining soddalashtirilgan tuzilish sxemasi 2.3-rasmda kо‘rsatilgan.

2.3-rasm. Kanallari vaqt bо‘yicha ajratilgan kо‘p kanalli uzatish tizimlarining soddalashtirilgan tuzilish sxemasi

Har bir kanalning past chastotali filtri bilan chegaralan- gan boshlang‘ich uzluksiz signallar, shu signallarni diskretiza- tsiyalashni amalga oshiruvchi kalit (K_1,...K_N)larga tushadi.
Uzatuvchi qismdagi generator qurilma (GQ_uzat)si ishlab chiqargan davriy impulslar ketma-ketligi kalitning ishini boshqaradi. Bu impulslarning ta’qib chastotasi, diskretizatsiya- layalash chastotasiga teng, ya’ni Kotelnikov teoremasiga binoan uzluksiz signalning eng yuqori chastota spektrining ikki marta oshirilgan qiymatlaridan kam bо‘lmasligi lozim. U quyidagicha aniqlanadi: ƒ_g≥2•F_max diskretizatsiyalash davri esa T_g=1⁄ƒ_g ga teng.
Turli kanallarning elektron kalitlarini boshqaruvchi impulslar ketma-ketligi (GQ_uzat dan tushuvchi) teng vaqtli oraliqlarda bir-biridan surilgan holatda joylashadi. Ularning qiymati kanal impulslarining diskretizatsiyalash davri (T_g) va tizimdagi kanallar soni bilan aniqlanadi. Kalit berkilgan lahzada kanal signali (otscheti)ning oniy qiymatlari liniyaga uzatiladi.

2.4-rasm. KVBA uzatish tizimining kanal signallarini va guruxli AIM signallarbni shakllanishining vaqt bо‘yicha diagrammasi

Kanal signallarining impuls ketma-ketliklaridan guruhli AIM signal hosil bо‘ladi. Qabul qiluvchi oxirgi stansiyada kanal signallarini ajratish (K₁^’...K_N^’) kalitlarda amalga oshadi.

Qabul qiluvchi qismdagi generator qurilma (GQ_qab.qil.)si ishlab chiqaradigan impulslar ketma-ketligi kalitlarning ishini boshqaradi. Uzatilgan signal qabul qiluvchi stansiyadagi sinxron va sinfaz ishlovchi mos keluvchi elektron kalitlarga tushadi. Kalitlar bir vaqtda ishlashi uchun, uzatuvchi oxirgi stansiyadan qabul qiluvchi stansiyaga, ikkita stansiyani vaqt bо‘yicha mos holda ishlashini ta’minlovchi maxsus sinxronizatsiya signali (SS) beriladi..
Amplitudaviy modulyatsiyalangan impulslar (shu signalning otschetlari) ketma-ketligidan (uzluksiz) boshlang‘ich signallarni qayta tiklash past chastotali filtrlarda amalga oshadi. 2.4-rasmda kanallari vaqt bо‘yicha ajratilgan (KVBA) uzatish tizimining kanal signallarini va guruhli AIM signallarning shakllanishini vaqt bо‘yicha diagrammasi kо‘rsatilgan.
Shuni aytish joizki, KVBA uzatish tizimlarining kanallari orasida, uzatish liniyasining о‘tkazuvchanlik oralig‘ini chegaralanishi tufayli о‘zaro о‘tuvchi halaqit (shovqin)lar yuzaga kelishi mumkin. Ularni kamaytirish uchun kanal impulslari orasiga vaqt bо‘yicha himoya oralig‘i T_him kiritiladi. KVBA uzatish tizimlarining va AIMning shovqin bardoshligi juda past, shuning uchun AIM odatda shu tizimlarning birinchi pog‘ona о‘zgartirishida qо‘llaniladi, keyingi pog‘onalarda esa shovqinga ancha bardoshli bо‘lgan modulyatsiya turlari IKM yoki FIM qо‘llaniladi.