Simsiz aloqa

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI
RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI

“SIMSIZ ALOQA” fanidan MUSTAQIL ISH

Mavzu: Modulyatsiyalash va kodlash usullaridan foydalanishda keltirish.
Bajardi: WCN001 guruh talabasi
Xalilov Boburjon Baxodirjon o’g’li

Qabul qildi: Sultonova Maxbuba Odilovna

Toshkent 2022

Режа:

1. 
   Модуляция тушунчаси,
   
2. 
   Кодлаш усуллари.
   
3. 
   Декодерлар хакида.
   

Модуляция — юқори частотали ташучи тебранишларнинг бир ёки бир неча параметрларини паст частотали ахборот сигнали қонуни бўйича ўзгартириш жарёни ҳисобланади.

Узатиладиган ахборот бошқарадиган (модуляцияланган) сигналга қўйилган, ахборотларни элтиш ролини эса ташувчи дейиладиган юқори частотали тебраниш бажаради. Модуляция натижасида бошқарарувчи модулцияловчи сигнал спектри юқори частоталар соҳасига ўтказилади. Бу узатишни (эшиттиришни) ташкил этишда барча қабуллаш-узатиш қурилмаларини турли частоталарда улар бир-бирларига “ҳалақит қилмаслиги” учун турли частоталарда ишлашга созлаш имкониятини беради.
Модуляция яна сигналнинг ўша бир частоталарда ҳалақитбардошлигини яратиш ва узатиладиган сигнални ошириш учун керак, бу ҳозирги частота ресурсининг танқислигида жуда муҳим. Ва яна, сигналнинг модуляцияланиши юқори частоталарга ўтишга имкон беради, бу ўз навбатида, антенна ўлчамларини камайтиришга имкон беради, ахир масалан, WiMax модуляцияланмаган сигнални узатилишида (у юзлаб килогерц частоталарда) антенналар ўлчамларини бир неча километрларгача оширишга тўғри келарди.
Фазовий модуляция —модуляция турларидан бири бўлиб, унда ташувчи тебраниш фазаси ахборот сигнали орқали бошқарилади. s(t) фаза модуляцияланган сигнал қуйидаги кўринишга эга:

S(t) = g(t)sin[2πf_сt + φ(t)],

бу ерда g(t)­сигнал эгувчиси; φ(t)­модуляцияловчи сигнал; f_с-ташувчи сигнал частотаси; t-вақт.

Рақамли модуляциясининг оддий турларидан бири икки позицияли ёки иккилик фазавий модуляция ҳисобланади (BPSK). Бу модуляция турида ташувчи тебранишлар фазалари қийматлари 0 ва 180⁰ қийматларни қабул қилади.
Модуляцияланган сигнал қуйидаги ифода орқали аниқланади:
S(t) = A_ccos[ω_ct + φ(t)] ,

бу ерда φ(t)–модуляцияловчи сигналга боғлиқ бўлган оний фаза; A_c– сигналнинг амплитудаси;

(2) ифодадан фойдаланиб, фазавий модуляциянинг икки усулда амалга ошириш мумкин. Фазанинг φ(t) бошланғич қиймати 0 ва 180⁰ қийматларни қабул қилиши мумкин. Бу ҳолда фазавий модуляциянинг ишлатилиши учун иккита генератор керак бўлади. Ҳар иккала генераторлар турли бошланғич фазаларли бир частотани шаклантириши керак.
Иккинчи усулда фазавий модуляция актив паузали ва амплитудали вариант сифатида қаралади, бу ерда A_c сигнал амплитудаси –1 ва +1 қийматларни қабул қилади. Амплитуда қийматининг бундай ўзгариши фазанинг 180° га ўзгаришига эквивалент бўлади. Такое изменение значения амплитуды эквивалентно изменению фазы на 180°.
Бинобарин, сигнал амплитудаси –1 ва +1 қийматларини мантиқий ноль ва бирнинг алоҳида варианти сифатида қараш мумкин, у ҳолда BPSK бинар фазавий модуляциядан фойдаланиб оддий иккилик сигнални узатиш мумкин. Бу турдаги модуляциянинг символли тезлиги символга 1 битни ташкил этади.
Фазавий модулятор сифатида оддий кўпайтиргичнинг қўлланилиши имконияти 1-расмда келтирилган, бунда комплекс текисликда икки позицияли фазавий модуляция сигналининг шакллантирилишида комлекс сигналнинг I квадуратурали компоненти –1 ва +1 қийматларни қабул қилиши кўрсатилган.

1-расм. Иккилик фазавий модуляция (BPSK) сигналининг қутбий диаграммаси

Фазаси модуляцияланган сигналнинг вақт диаграммаси 2-расмда келтирилган. Бу расмда сигнал унинг фазасининг ўзгариши моментлари аниқ кўриниши учун етарлича паст оралиқ частотали кўрсатилган.

2-расм. Иккилик фазавий модуляция (BPSK) сигналининг диаграммаси

BPSK дан фойдаланиб ахборотларни узатишда сигнални демодуляция қилиш учун кузатиш (следящие) тизимларининг қўлланилиши талаб қилинади. Бунда кўпинча узатиш томонида берадиган генератор билан фаза бўйича мослаштирилмаган ва мос равишда ±π/2 интервалдан чиқадиган тарқалиш натижасида фазанинг тасодифан бурилишини кузатиб боролмайдиган қабул қилиш нокогерент қурилмалари қўлланилади.

Ахборот сигналларини чалкаштирилишини тузатиш учун нисбий манипуляция ёки дифференциаланган BPSK (DBPSK) ишлатилади. Нисбий манипуляциянинг моҳияти шундан иборатки, ахборотлар битининг ўзи эмас, унинг ўзгариши кодланади. DBPSK дан фойдаланишли маълумотларни узатиш тизимининг тузилмаси 3-расмда келтирилган.

3-расм. DBPSK дан фойдаланишли маълумотларни узатиш тизимининг тузилмаси

b(t) дастлабки битли оқим дифференциал кодлашдан ўтади, ундан ейин BPSK модуляцияланади ва қабул қилиш томонида некогерент BPSK демодулятор орқали демодуляцияланади. Демодуляцияланган оқим дифференциал декодердан ўтади ва b'(t) қабул қилинган оқим олинади.

4-расмда тавирланган дифференциал кодерни кўриб чиқамиз.

4-расм. Дифференциал кодер

Қўшиб чиқиш 2 модуль бўйича амлга оширилади, бу мантиқий XOR га (инкор этувчи ЁКИ) мос келади. z^­1 белгилаш ахборотларни бир битга кечикишини билдиради. Дифференциал кодлашга мисол 5-расмда келтирилган.

5-расм. Битли оқимни дифференциал кодлашга мисол

Дастлабки битли оқим 01110 0101 га тенг, дифференциал кодерни чиқишида биз 010111001 ни оламиз. Биринчи бит (келтирилган мисолда биринчи 0 кодланмайди), кейин биринчи бўлиб кодер чиқишидаги олдинги бит ва киришдаги жорий бит 2 модуль бўйича қўшиш бўлиб ўтади.
Дифференциал кодлаш учун 6­-расмда кўрсатилган схемага мувофиқ тескари процедурани амалга ошириш зарур.

6-расм. Битли оқимни дифференциал декодлашга мисол

Кодланган 010111001 битли оқимдан дастлабки 011100101 битли оқим олинганлиги кўриниб турибди. Энди, агар қабул қилиш томонида барча битларни чалкаштирилганда, яъни 010111001 ўрнига 101000110 қабул қилинганида дифференциал декодерни кўриб чиқамиз. Бу 7-расмда яққол тасвирланган.

7-расм. Қабул қилинган оқим инверсланишида дифференциал декодлашга мисол

7-расмдан яққол келиб чиқадики, ахборотларнинг барча битлари чалкаштирилганда дифференциал декодернинг чиқишидаги ахборотлар бузилмайди (за исключением первого бита, показанного красным) ва сўзсиз DBPSK нинг авзаллиги шунда, бу узатиш ва қабул қилиш қурилмаларини сезиларли соддалаштиради. Лекин, дифференциал кодлашнинг камчиликлари ғақида ҳам айтиш керак. BPSK га қараганда DBPSK нинг асосий бош камчилиги паст ҳалақитбардошлик ҳисобланади, чунки қабул қилиш хатоликлари декодлш босқичида кўпаяди.
Алоқа назариясидан маълумки, энг юқори ҳалақитбардошликка BPSK иккилик фазавий модуляция эга. Лекин, қатор ҳолларда алоқа каналининг ҳалақитбардошлигини камайтириш ҳисобига унинг ўтказиш қобилиятини ошириш мумкин. Шу билан бирга, ҳалақитбардош кодлшни қўлланилишида мобил алоқа тизими қамраб оладиган зонани аниқроқ режалаштириш мумкин. Тўртта позицияли фазавий модуляцияда ташувчи тебранишлар фазаларининг тўртта қийматлари ишлатилади. Бу ҳолда (2) ифода билан тавсифланадиган φ(t) фаза тўртта 0°, 90°, 180° ва 270° қийматларни қабул қилиши керак. Лекин, кўпинча бошқа 45°, 135°, 225° и 315° фаза қийматлари ишлатилади. Квадратурали фазали модуляциянинг бундай тақдим этилиши кўриниши 8-расмда тасвирланган.