V. A. Kotelnikov teoremasi. Analog signalni raqamli signalga uzgartirish. Liniyaviy kodlar. Liniyaviy kodning turlari. Nrz, rz, ami, hdb-3

Kodlashtirish. Kodlashtirish uchun tekis uchlamchi kod ishlatiladi. Kvantlash darajasi 2ⁿ va kod elementi soni yordamida aniklanadi. Agar kvantlash uchun uch elementli ikkilamchi kod n = 3 ishlatilgan bulsa, kvantlash darajasi 8 ta darajaga ega buladi. (0, 7). Xar bir darajaga kodning uz kiymati tugri keladi. Kvantlash shkalasi bo‘yicha diskret AIM signalning amplituda kiymati aniklanadi. Bu kiymatlarini kodni kombinatsiya, mantikiy «1” va «0” kurinishida yozish mumkin. Agar mantikiy «1” ni impuls va «0” ni pauza tarikasida kursatilsa, bir xil amplitudali impulslar va kombinatsiyasini kodli signallar guruxi kurinishda uzatish mumkin.
Misol: AIM signalning impuls darajasi U_AIM = +0,0290. U xolda liniyani kvantlashda, kvantlash darajasini quyidagicha topamiz. Daraja nomeri 0,0290 / 0,00024 = 121.
Kodlashtirish jadvali yordamida IKM signalining kodli kombinatsiyasini xosil kilamiz.
ARU dan RAU ga aylantirish quyidagi boskichlarda bajariladi:

1.14 - rasm. Raqamli signal
1. Dekoderlash,
2. Kerakli AIM signalni ajratish,
3. Anolog signalni tiklash.
1. Dekoderlashda AIM signalni xosil kilish uchun, AIM signalni kvantlash boskichini topish bilan aniklanadi.
U_AIM = 2⁶ (K + 16,5) S > 0
U_AIM 2K C = 0
Kvantlash darajasi bizning misol uchun
U_AIM = 2² (14 + 16,5) = 122
Daraja 1 га fark kildi, bu kvantlash shovkinini yuzaga keltiradi. Signal belgisi va kadam kiymati asosida = 0,00024 kerakli AIM signalining kiymati beriladi. U k 122 * 0,00024 k +0, 0293 V.
2. Kerakli AIM signalini ajratish EK ga beriladigan vaqt intervali bo‘yicha beriladigan impuls ketma – ketligi yordamida bajariladi.
3. Analog signalni tiklash. Egilgan AIM signalini boskichma – boskich ajratib va KCHK orkali kerakli analog signalini tiklash mumkin.
Signal simmetrik kodlashtirish qurilmasidan sung interfes orkali liniyaga uzatiladi. U xolda IKM signalini aylantirish jarayoni sxemasi quyidagi kurinishda bo‘ladi.

1.15 - rasm. IKM signalini xosil kilish sxemasi
Analog telefon kanali ancha katta xajmdagi axborotni utkazishi mumkin. Bu xajmni Shenon teoremasi bo‘yicha T vaqtda ulchash mumkin.
V_k= F_k * T_k log₂ A_max / A_min
C_max= F log₂ (1+P_c / P_n)
Analog kanal raqam kurinishda berilayetganga karaganda ancha kattarok xajmdagi axborotni utkazishi mumkin. Shuning uchun bitta fizik liniyadan bir necha kanallar xosil kilinadi, yaʼni guruxli trakt xosil kilinadi. Buni misolda kurib chikamiz. Masalan , bitta diskretlash davrida 4 ta kanal xosil kilish kerak.

1.16- rasm. Guruxli traktni xosil kilish

bundan kurinadiki xar bir T= 125 mks davrda 4 ta vaqt kanali xosil kilinadi.
Xozirgi vaqtda Yevropa standarti bo‘yicha birlamchi guruxli trakt 32 ta vaqt kanalini IKM=32, AKSH standarti bo‘yicha 24 ta vaqt kanalini (IKM=24) xosil kilish ishlatilgan. Raqamli ATS larning kommutatsiya maydon asosiga xam shu guruxli traktlari olingan.
IKM – 32 tavsifi
32 – kanalli tizim
K = 32 impuls kanallar soni
f₀ = 8 kGs diskretlash chastotasi
t₀ = 125 mks bir davrning uzunligi.
t₀ / K = 125 / 32 = 3,92 mks bir kanalning vaqti
n = 8 kodli gurux elementlar soni
2_n = 28 = 256 kvantlash darajasi
t_e = 0,49 mks = 3,9 / 80 mks bitta kod elementining vaqti
f_e = f₀ * K*n = 8 * 32 * 8 = 2048 kGs kod elementining ketma-ketlik chastotasi
V _tez = 2,048 Mbit/s uzatish tezligi.
6. Koder va dekoderni tuzilishi. Ularning ishlash tamoyili Koderning tuzilish sxemasi 16 - rasmda kursatilgan, dekoderning sxemasi esa 17 - rasmda.
Oldin EM – etalon manbasi. LU – logik uskunasi. KU – kod uzgartiruvchisiga ega bulgan dekoderning ishini kurib chikamiz. Kod uzgartiruvchi kabul kilingan ketma – ket kodni ikki asosli simvollarning parallel kodli guruxiga uzgartiradi, ular logik uskunaga uzatiladi. kabul kilingan kodli kombinatsiyaga muvofiq logik uskuna signallar ishlab chikadi, ular etalon manbasida kalitlar ishini boshqaradi.

1.17 - rasm. Koder sxemasi

Simmetrik ikkilik kodni ishlatganda, kodli guruxning birinchi razryadi uzatilgan signalning kutbini aniklaydi. Shuning uchun agar birinchi razryad 1 bulsa, LU musbatli etalon manbasini (YE_ET) ulaydi, agar 0 bulsa, manfiy etalon manbasini (- E_ET). LU tomonida ishlab chikilgan boshqaruv signallari, ulovchi kalitlar va etalon kuchlanishi 1 yozilgan razryadlarga bog‘lik buladi.
Kuchlanish yig‘indisi – AIM signalini dekoderni sanash mikdorini aniklaydi. Rasm 17 da 8 razryadli kod guruxining 11100011 simmetrik kodining dekoderlashtirish misoli keltirilgan.