Temir yo'l transportidagi telemexanik boshqaruv va nazorat tizimlari

Ma'ruza 8. Impulsli belgilar

Elementar signal – tashuvchi hamda unga kiritilgan xabarning bir qismi. Ko‘p hollarda signalning davomiyligi cheklangan va unda u elementar impuls deb ataladi. Elementar impulsning hosil bo‘lishida xabarning bir qismi tashuvchiga qandaydir belgi berish yo‘li bilan kiritiladi. Har qanday kodda elementar signalning belgisi uning simvoliga mos tushishi kerak. Simvolga mos tushgan elementar signal belgilari uning impulsli belgilari deb ataladi. Har qanday belgining qiymatlar soni kod negiziga mos kelishi lozim. Bunday qiymatlar soni ikkilik kodida ikkita, biri «1» simvoliga, boshqasi esa «0» simvoliga mos keladi.

Temir yo’l telemexanika tizimlarida signal tashuvchi sifatida apmlitudalar, oqim yo’nalishi (qutbliligi), oqim vaqti, tebranish chastotalari va tebranish fazalarining sonli qiymatlari bilan tavsiflanuvchi elektr toki qo‘llaniladi. Bunga tegishli belgilar quyidagi nomlarga ega bo‘ldi: amplitudali, qutbli, vaqtli (enli), chastotali, fazali. Bundan tashqari yana nisbiy belgi ham qo‘llaniladi.
Amplitudali belgi. Ushbu belgi tok yoki kuchlanish amplitudasi (A) qiymati bilan tavsiflanadi. (8.1,a-rasm).
Ko‘p taktli signalda barcha impulslarning davomiyligi (t_u), bir xil. 8.1-rasmda t o‘qi ustida (0100) signalning kodli kombinatsiyasi, t o‘qi ostida esa (1,2,3,4) impulslarining ketma-ketlik tartibi ko‘rsatilgan. Belgi doimiy tok impulslarda bo‘lgani kabi, o‘zgaruvchan tok impulslariga ham qo‘llanilishi mumkin. O‘zgaruvchan tok qo‘llanganda, belgi har qanday aloqa kanali bo‘yicha, doimiy tok qo‘llanganda esa faqat simli liniya bo‘ylab uzatilishi mumkin. Amplitudali belgi iste’mol manbayining kuchlanishi o‘zgarib turishi, tasodifiy impulsli xalaqitlar ta’sir etishi va shu kabi sabablardan buzilishi mumkin. Shuning uchun temir yo‘l transportining telemexanika qurilmalarida undan foydalanilmaydi. Amplitudali belgi nafaqat ikkilik kodlar uchun, shuningdek negizi ikkidan ko‘p bo‘lgan kodlarda ham ishlatish mumkin.
Qutbli belgi. Ushbu belgi liniyadagi (8.1,b-rasm) tok (kuchlanish) yo’nalishi bilan tavsiflanadi. Shu tufayli bu belgi faqat doimiy tokda qo‘llaniladi va u faqat simli aloqa liniyasi bo‘yicha uzatilishi va faqat ikkilik kodlar uchun qo‘llanilishi mumkin.

8.1-rasm. Amplitudali (a) va qutbli (b) impuls belgilari
Doimiy tok amplitudasining sonli qiymatini tanlashga muvofiq , bu belgi amalda buzilishlarga moyilligi bo‘lmasligiga erishish mumkin. Belgi «PCHDM», «RPK», «SKS» turdagi telemexanika tizimlarida qo‘llaniladi.
Vaqtli (enli) belgi. Ushbu belgi impulslarning davomiyligi bilan tavsiflanadi (8-rasm). («1» yoki «0») simvollarning qiymatlari impulsning davomiyligini o‘lchash yo‘li bilan aniqlanar ekan, u holda qo‘shni impulslar albatta pauzalar bilan ajralgan bo‘lishi kerak. Pauza tizimini ishlash tezligini oshirish maqsadida yana simvollar qiymatlariga vaqtli tavsiflar berib aniqlanishi mumkin.



8.2-rasm. Vaqtli impulsli belgilar

Masalan, DVK turidagi vaqtli kod tizimlarida, «0» simvoli ( ) impulsning yoki ( ) pauzaning kichik davomiyligi bilan aniqlanadi, bunda t_u=t_n , «1» simvoli esa – ( ) impulsning yoki ( ) pauzaning katta davomiyligi bilan aniqlanadi, bunda: t_gi=t_gn. E’tibor uchun, shuni aytib qo‘yamizki, DVK tizimida xabar tashuvchi sifatida doimiy tok qo‘llaniladi va shuning uchun pauzalar interval (oraliq) nomini olgan.

Vaqtli belgini hosil qilish uchun tok turi ahamiyatga ega emas, bu esa belgini har qanday aloqa kanalidan uzatish imkonini beradi, lekin aloqa kanallarida mavjud bo‘lgan tasodifiy xalaqitlar vaqtli belgini buzishi mumkin.
Chastotali belgi. Ushbu belgi shu bilan tavsiflanadiki, bunda «1» va «0» simvollari turli chastotadagi tok impulslari orqali uzatiladi. Masalan, «Neva», «Luch» va «Dialog» tizimlarida «1» simvoli o‘zgaruvchan tokning ƒ₁ chastotasi impulsi bilan, «0» simvoli esa ƒ₂ chastotasi bilan uzatiladi (9-rasm).

8.3-rasm. Chastotali impulsli belgilar

Chastota impulsli belgining yutug‘i bo‘lib, aloqaning har qanday kanallari bo‘yicha uzatish jarayonida buzilishga moyilligi kichik deb hisoblanadi. Belgi «PCHDM», «CHDM», «Neva», «Luch», «Dialog», «YUG», «CHDK» kabi temir yo‘l telemexanika tizimlarida qo‘llaniladi.

Fazali belgi. Belgi shu bilan tavsiflanadiki, bunda «1» va «0» simvollari bir xil chastotali o‘zgaruvchan tok impulslarida uzatiladi, biroq U_on tayanchli davriy tebranishga nisbatan, fazasi bo‘yicha turli siljishi bilan uzatiladi (8.4-rasm). Elektrotexnika fanidan ma’lumki, o‘zgaruvchan sinusoidal tok 8.4,b-rasmda ko‘rsatilganidek, vektor ko‘rinishida tasvirlanishi mumkin. 8.4,a va 8.4,b-rasmlarni solishtirib, impulsdagi tebranishlar fazasi «0» simvolini uzatishda tayanchli tebranish (U_on) fazasi bilan mos tushgani, ya’ni φ₁=0 ekani ko‘rinib turibdi. «1» simvolini uzatishda impulsdagi tebranishlar fazasi tayanchli tebranishlar fazasidan 180⁰ ga farq qiladi, ya’ni φ₂=180⁰
Fazali impulsli belgi chastotali impulsli belgining barcha yutuqlariga ega va biroz o‘zgargan ko‘rinishda «Luch», «Dialog» telemexanika tizimlarida qo‘llaniladi.
Nisbiy belgi. Bu belgi elementar signal simvoli qiymati avvalgi elementar signal parametriga nisbatan aniqlanishini ko‘zda tutadi.



8.4-rasm. Fazali impulsli belgi (a) va uning vektorli ko‘rinishi (b)

Elektr toki elementar signal tashuvchi bo‘lgani bois hamda uning parametrlaridan biri o‘zgarib turishi zaruratidan, nisbiy belgida parametrning o‘zgarishi saqlanib qoladi. Nisbiy belgini DM tizimidagi «Luch», «Dialog» da qo‘llanishini ko‘rib chiqamiz.

«Luch», «Dialog» tizimlarida TU signali uchun o‘zgaruvchan parametr bo‘lib, 500 Gs chastotali o‘zgaruvchan sinusoidal tokning fazasi hisoblanadi. Elementar impulsli uzatish va qabul qilishda tebranishlar fazasi uch qiymatdan biriga ega bo‘lishi kerak. Ushbu fazalarning kuchlanish vektori 8.5,a-rasmda ko‘rsatilgan. Agar elementar impulsni qabul qilishda uning fazasi avvalgi impulsga nisbatan soat mili yo‘nalishi bo‘yicha 8.5a-rasmda ko‘rsatilganidek o‘zgarsa (ya’ni φ₁ → φ₂ yoki φ₂ → φ₃ yoki φ₃ → φ₁), u holda qabul qilinuvchi simvolning sonli qiymati – «1». Agar fazaning o‘zgarishi soat miliga qarama-qarshi bo‘lsa, unda qabul qilinuvchi simvolning sonli qiymati – «0». Birinchi elementar impulsning avvalgisi bo‘lmagani sababli, uzatishning yo‘qligida liniyada uzluksiz signalning bor bo‘lishi shart. Bu signal chastotasi elementar impulslarning o‘zgaruvchan tok chastotasi bilan bir xil hamda φ₁ yoki φ₂ , yoxud o’z fazalaridan biriga ega bo‘ladi. Aloqa kanaliga yuborilayotgan uzluksiz signal aktiv pauza (AP) deyiladi, vaholanki temir yo’l transporti bo‘yicha texnik adabiyotlarda u tinchlik signali deb nomlanadi.
8.5,b-rasmda AP φ₁ tebranishlar fazasiga ega shartidan kelib chiqib, 100111 signalining shartli ta’sviri ko‘rsatilgan. O‘zgartiriluvchi parametr bo‘lib tebranishlar fazasi hisoblangani sababli, ko‘p taktli signal generatsiyasining yuqorida ta’rifi berilgan prinsipi, nisbiy – fazali manipulyatsiya (NFM) nomini olgan. Xuddi shu rasmdan ko‘rinib turibdiki, NFM da ikkilik kodning simvollarini uzatish uchun impulsli belgining uch qiymati talab etiladi (φ₁ , φ₂ , φ₃).

8.5-rasm. Nisbiy-fazali manipulyatsiya