Tizimlar va signallarni qayta ishlash

7.6. Differensial impuls-kodli modulyatsiya

Agar uzatiladigan signal oq shovqinga o‘xshash bo‘lsa, ya’ni cheklangan chastotalar diapazonida spektri quvvati zichligi bir xil bo‘lsa, u holda Kotelnikov teoremasi asosida diskretizatsiyalangan ushbu sigalning va vaqtlardagi qiymatari bir-biriga bog‘liq bo‘lmaydi, o‘zaro korrelyatsiyasi nolga teng bo‘ladi. Ba’zan, amalda uzatiladigan signal spektri quvvati zichligi bir xil bo‘lmasligi va diskretlash chastotasi katta bo‘lishi, uning alohida-alohida qiymatlari orasida bog‘lanish, korrelyatsiya paydo bo‘lishiga olib keladi. Shunday qilib, uzatilayotgan diskret signal ortiqchalikka olib keladi va aloqa kanalidan foydalanish samaradorligi kamayadi. Signallarni uzatish va qabullashning samarador usullaridan biri bashoratli kodlash usuli hisoblanadi. Bunda, diskret signal oniy qiymatlari orasida o‘zaro statistik bog‘liqlik bo‘lsa, ushbu bog‘liqlikni uning vaqtdagi qiymatini ondagi qiymati orqali bashorat qilish mumkin. Bunda diskret signalning bashorat qilingan qiymatida hech qanday axborot yo‘q. Bashorat etilgan signal qiymati hech vaqt aniq bo‘lmaydi, shuning uchun diskret signalning va bashorat etilgan qiymatlari orasida xatolik bor, ya’ni

Ana shu xatolik axborot diskret xabarning vaqtdagi qismi axborotga ega bo‘lib, shu bashorat xatoligi aloqa kanali orqali uzatiladi. SQQ signalning avvalgi qiymatlari asosida shu ondagisi bashorat qilinadi va unga xatolik qo‘shilishi natijasida, signalning haqiqiy qiymati aniqlanadi (7.5-rasm). Agar kanlda xalaqit bo‘lmasa, chiqishdagi signal kirishdagi ga mos bo‘lar edi, ammo xalaqit ta’sirida farq paydo bo‘ladi, ya’ni .
7.5-rasm. Bashoratlovchi qurilmali aloqa tizimi strukturaviy sxemasi

Diskretizatsiyalangan signalning vaqtda aniqlangan oniy qiymatlari orasidagi korrelyatsiya bog‘lanish qancha katta bo‘lsa, bashorat qilish shuncha aniq bo‘ladi va bashorat xatoligi dispersiyasi (quvvati) shuncha kichik bo‘ladi. Bunday holda ma’lumotlarni aloqa kanali orqali uzatish uchun kodlar kombinatsiyalaridagi elementar simvollar sonini kamaytirish mumkin, natijada kanaldan foydalanish samaradorligi oshadi, ya’ni kanalning xabar o‘tkazish qobilyatiga talab kamayadi. Ko‘p hollarda bashorat qilish qurilmasi ishlash algoritmi chiziqli bo‘lib, signal navbatdagi bashorat etiladigan qiymati, avvalgi bir-necha qiymatlarining chiziqli kombinatsiyasi shaklida aniqlanadi. Ovoz signallarini chiziqli bashorat asosida kodlash zamonaviy mobil aloqa tizimlarida qo‘llaniladi.

Bashorat xatoligini kodlash orqali signalni uzatish differensial impuls-kod modulyatsiyasi nomini olgan (DIKM). Bunday tizimlarda notekis kvantlashdan foylananiladi, chunki kvantlanayotgan signalning kichik qiymatlarga ega bo‘lish ehtimolligi katta bo‘lib, qo‘shimcha afzalliklarga ega bo‘ladi. DIKM usulining IKM ga nisbatan afzalligi diskretlangan signal oniy qiymatlari orasidagi korrelyatsiya qancha katta bo‘lsa, mos ravishda shuncha oshadi.
DIKM uzatish usulining kamchiligi xatoliklarning ko‘payish effekti hisoblanadi. Bu shu bilan bog‘liqki, DIKM signalni qayta tiklashdagi xatolik nafaqat bitta oniy qiymatning xatoligi, balki undan oldingi bir qancha oniy qiymatlarning xatoliklari bilan aniqlanadi. Bu kamchilikni bartarf etish uchun ba’zi hollarda vaqti-vaqti bilan signalning to‘liq qiymatini uzatish amalga oshiriladi.