59

3.3. Bucaq modulyasiyalı siqnalların

formalaşması və detektorlanması

3.3.1. Bucaq modulyasiyalı rəqslərin riyazi modeli

və tezlik spektri

Amplitudası sabit qalıb 10 ))()(( constUtUtA faza

bucağı )(t siqnal qanunu ilə dəyişən rəqslərə bucaq modul-

yasiyalı (BM) siqnallar deyilir və ümumi şəkildə analitik olaraq

aşağıdakı kimi ifadə olunur:

)t(tcosU)t(cosU)t(u 000BM , (3.12) burada )()( 0 ttt -siqnalın tam fazasıdır;

)()( taKt BM -ilkin siqnal )(ta haqqında

informasiya daşıyan faza bucağıdır;

BMK -sabit əmsaldır.

BM siqnalların amplitudası sabit qaldığından onun orta

gücü də dəyişmir və vericilərin çıxış kaskadlarının iş rejimini

yüngülləşdirir. Təcrübədə BM-in iki klassik növü ayırd edilir:

tezlik modulyasiyası (TM) və faza modulyasiyası FMFM )( -

də fazanın dəyişməsi ilkin siqnalla mütənasib olaraq baş verir:

0)()( taKt FM , (3.13)

burada 0 -başlanğıc fazadır: sadə halda 00 qəbul edilir;

FMK -sabit əmsal olub, ilkin siqnalın )(ta dəyişməsi ilə

fazanın dəyişməsi arasında əlaqə yaradır.

Tonal modulyasiyada: tUtuta m sin)()( olur.

FM rəqslərin analitik ifadəsi aşağıdakı kimi alınır:

)sincos()()( 00 tmtUtutu FMFMBM , (3.14)

burada FMmFM rəqslərin modulyasiya indeksi olub, faza de-

viasiyası (fazanın maksimum dəyişmə artımı- ) adlanır:

mFMFM UKm ;

60

tmtt FMFM sin)( 0 ; tFM 0max ;

tFM 0min .

FM rəqslərdə tezliyin dəyişməsi faza bucağının )(t diferen-

sialı ilə mütənasibdir:

,cos

cos)(

)(

0

0

t

tmdt

tdt

FM

FMFM

FM

(3.15)

burada FMFM rəqslərin tezlik deviasiyasıdır:

mFMFMFM UKm . (3.16)

(3.15) və (3.16) ifadələrindən görünür ki, FM rəqslərin modul-

yasiya indeksi yalnız ilkin siqnalın amplitudu ilə, tezlik devia-

siyası )( FM isə həm siqnalın tezliyi )( , həm də amplitudu

)( mU ilə mütənasibdir.

TM rəqslərdə tezliyin dəyişməsi ilkin siqnalla mütənasib olaraq

baş verir:

,cos

cos)()(

)(

0

00

t

tUKtuKdt

tdt

TM

mTMTM

(3.17)

burada TMTM -rəqslərin tezlik deviasiyası (tezliyin orta

qiymətinə nisbətən maksimum artımı) adlanır və yalnız ilkin

siqnalın amplitudu )( mU ilə mütənasibdir:

mTMTM UK ; TMTM 0max ;

TMTM 0min .

TM rəqslərdə ümumi faza bucağı )(t üçün alarıq:

)t(TM t t t

mTM0TM0 tdtcosUKtdt)t(aKtdt)t(

,tsinmttsinUKt TM0mTM0

61

burada TMm TMTM

rəqslərin modulyasiya indeksi olub,

ilkin siqnalın amplitudu ilə düz, tezliyi ilə tərs mütənasibdir.

Şək. 3.9. a, b, c-də uyğun olaraq ilkin siqnalın, TM və

FM siqnalların zaman qrafiki verilmişdir (tonal modulyasiya

üçün).

İndi də BM rəqslərin tezlik spektrini nəzərdən keçirək. Burada

modulyasiya indeksinin qiymətindən asılı olaraq iki hala

baxmaq olar: 1BMm və 1BMm . İsbat etmək olar ki,

birinci halda ( 1BMm ) tonal BM zamanı spektr eni sadə AM

rəqslərdə olduğu kimi alınır, yalnız onunla fərqlənir ki, aşağı

yantezlikli rəqs öz işarəsini əksinə ( 0180 ) dəyişir. Bunu anali-tik (riyazi) ifadədən görmək olar:

t)cos(m5,0t[cosU)t(u 0BM00BM

];t)cos(m5,0 0BM (3.18)

max22 BM və ya max22 FfBM .

Şək. 3.9. İlkin siqnalın (a),TM (b) və FM (c) siqnalların zaman qrafikləri.

62

Təcrübi olaraq ikinci hal üstünlük təşkil edir, çünki

1BMm olduqda BM-in maneyədavamlılığı AM-ə nisbətən

daha yüksəkdir. Həmin hal üçün BM rəqslərin riyazi modelini

(tonal modulyasiyada) aşağıdakı kimi almaq olar:

1

000

1

0000

)cos()(])cos()()1(

)cos()(cos)()(

n n

BMnBMn

n

n

BMnBMBM

tnmJUtnmJ

tnmJtmJUtu

,(3.19)

burada BMBMn mmJ )( arqumentinə görə n-dərəcədən Bessel

funksiyasıdır.

)1( BMmn nömrəsindən sonrakı spektral toplananları

nəzərə almamaq olar. Odur ki, spektr eni üçün alarıq:

)1(22 BMBM m və ya Fmf BMBM )1(22 .

Tezlik modulyasiyası üçün: fmf TMTM 2)1(22 .

1BMm olan halda tonal BM-in amplitud spektr diaqramı

şək. 3.10-da verilmişdir (müsbət tezliklər üçün):

Şək. 3.10. 1BMm olan hal üçün BM rəqslərin amplitud spektr

diaqramı.

63

3.3.2. BM rəqslərin formalaşması üsulları

BM rəqslər TM və FM rəqslərə bölündüyündən onların

formalaşması (alınması) da müxtəlif üsullar və qurğularla

həyata keçirilir:

1. Qeyri-xətti çeviricilərdən və vuruculardan istifadə etməklə;

2. Harmonik rəqslər avtogeneratorunun konturunun reaktivliyi-

ni (tutumunu və ya induktivliyini) dəyişməklə.

Tonal (harmonik) siqnalla BM rəqslərin ümumi şəkildə

ifadəsindən ( 1BMm olduqda) alarıq:

.tsin)tsinmsin(

tcos)tsinmcos(U)t(u

0BM

0BM0BM

(3.20)

(3.20) düsturuna uyğun olaraq BM rəqslərin qeyri-xətti çeviri-

cilər və vurucular vasitəsilə həyata keçirilməsinin struktur sxe-

mi şək. 3.11-də verilmişdir:

1

2

çevirici

çevirici

1

2

Q x

Q x

Faza çev.2

Gen.

0

0

U

U

Sin t

Cos t

Sin(mSin t)

Cos(m

BMU ( )t

u (t)

Sin t)

2

Şək. 3.11. Q/x çevirici və vurucularla BM rəqslərinin alınmasının struktur

sxemi.

Sint)

u(t)

64

Şək.3.12. BAM-dən FM rəqslərin alınmasının struktur sxemi (a).

və onun vektor diaqramı (b).

Şək.3.11-də 1/ xQ çevirici bloku tUta m sin)( siqnalını

)sincos( tmBM siqnalına, 2/ xQ çevirici bloku isə )(ta siqna-

lını )sinsin( tmBM siqnalına çevirir və siqnal vurucularına

( 1X və 2X ) ötürülür. 1X -vurucusuna daşıyıcı tezlikli ( 0 )

rəqslər bilavasitə, 2X -vurucusuna isə 2

faza çevrilməsi ilə

ötürülür. Onların çıxışından alınan rəqslər cəmləyiciyə verilir.

Cəmləyicinin çıxışında isə )(tuBM rəqslər alınır. Faza modul-

yasiyalı (FM) siqnalların formalaşmasının (alınmasının) ən əl-

verişli üsulu BAM-ın FM-ə çevrilmə üsuludur (şək.3.12a). Da-

şıyıcı tezlikli rəqslər BAM-ə bilavasitə, cəmləyiciyə isə 2

qə-

dər faza çevrilməsi ilə ötürülür. Cəmləyiciyə həmçinin BAM-ın

çıxışından alınan tta 0cos)( )coscos( 0tmBM rəqsləri veri-

lir. Nəticədə cəmləyicinin çıxışında yaranan BM rəqslərin faza-

sı siqnal qanunu ilə dəyişir (şək. 3.12b). Həmin üsulla böyük

faza deviasiyası (maksimum 00max 3020 alınır) almaq

mümkün deyil. Odur ki, bir çox hallarda (məsələn, radioverici-

lərdə) faza deviasiyasını artırmaq üçün tezliyin vurulması prin-

sipindən istifadə edilir. Əgər tezlik n dəfə vurularsa, vericinin

çıxışında rəqslərin fazası da n dəfə artır: nüm .

65

İkinci üsulla TM rəqslərin alınması bilavasitə harmonik

rəqslər avtogeneratorunda həyata keçirilir. Bunun üçün avto-

generator konturuna paralel olaraq xətti parametrik reaktiv

müqavimət (xətti parametrik tutum daha əlverişlidir) qoşulur

(şək. 3.12a).

Modulyasiya indeksinin kiçik qiymətlərində ( 1TMm )

siqnalın dəyişməsilə tUtuta m sin)()( konturun ekvi-

valent (ümumi) tutumu və nəticədə, rezonans tezliyi xətti qa-

nunla dəyişir (şək. 3.13b). Bunu Tomson düsturundan görmək

olar:

C ~ ))(())(()()( 000 tuCCtaCCtCCtC ;

,

C

))t(u(C1(CL

1

))t(u(CCC(L

1

C)t(CL

1

1

k

kk

0kkkk

r

(3.21)

burada kC -konturun ümumi başlanğıc tutumudur:

0kk CCC .

Tutumun nisbi dəyişməsi konturun tezliyinin nisbi dəyiş-

məsinə ekvivalentdir:

00 2

)()(

C

tCt

. (3.22)

66

Şək. 3.13. Harmonik rəqslər avtogeneratorunda TM rəqslərin alınma sxemi

(a) və konturun rezonans tezliyinin siqnal gərginliyindən asılılığı (b).

Harmonik rəqslər avtogeneratorunun konturunun tutumu-

nu dəyişməklə TM rəqslərinin alınmasına təcrübi misal olaraq,

varikap üzərində həyata keçirilən sxemi (şək. 3.14a) göstərmək

olar:

67

Şək. 3.14. Varikapla TM rəqslərin alınma sxemi (a) və V/K xarakteristikası

üzərində iş prinsipinin izahına dair qrafiklər (b).

68

Varikap p-n keçid tutumuna malik yarımkeçirici diod

olub, onun ekvivalent keçid tutumu )(tCv ona tətbiq olunan

siqnal gərginliyindən asılı olaraq dəyişir:

vk

v

vv

U

tu

oCtC

)(1

)()(

, (3.23)

burada )(oCv -varikapın başlanğıc tutumudur ( vv EU olduq-

da);

vkU -varikapın kontakt potensiallar fərqidir və VUvk )18,0(

ola bilər; vv E)t(U)t(u -varikapa tətbiq olunan ümumi

gərginlikdir; vE -varikapın başlanğıc tutumunu müəyyən edən

sürüşmə gərginliyidir.

Sxemdə (şək. 3.14a) varikap avtogeneratorun konturuna

paralel qoşulduğundan siqnalın dəyişməsilə (transformatorun

ikinci sarğısından verilir) konturun ümumi ekvivalent tutumu

)(tCCC vkek və nəticədə konturun rezonans tezliyi dəyişir

(şək. 3.14b).

)]t(CCL

1

CL

1

vkkekk

r

. (3.24)

Varikapın başlanğıc tutumunu )(oCv müəyyən edən vE

sürüşmə gərginliyinin daxili müqavimətinin və eləcə də, alçaq

tezlik transformatorunun ikinci sarğısının kiçik müqavimətinin

avtogeneratorun konturunun rezonans müqavimətini suntlama-

sının qarşısını almaq üçün varikap dövrəsinə paralel olaraq

böyük omlu elR müqaviməti qoşulur ( kOmRel 100 ).

3.3.3. BM rəqslərin detektorlanması üsulları

BM rəqslərinin detektorlanması iki üsulla həyata keçirilə

bilər: xətti parametrik dövrələrdən istifadə etməklə (sinxron

detektorlama) və qeyri-xətti dövrələrdən istifadə etməklə.

69

Sinxron detektorlama şək. 3.15 sxemi üzrə aparıla bilər. Bunun

üçün vurucunun girişinə həm informasiya daşıyan )t(u1gir

)tsinmtcos(U)t(tcosU BM0000 siqnalı, həm də )2/cos()( 002 tUtU gir dayaq rəqsləri verilir. Bu halda

Şək. 3.15. BM rəqslərin sinxron detektorlanmasının sadə struktur sxemi.

ötürmə əmsalı K olan ATS-nin çıxışında aşağıdakı siqnal alı-

nır:

)tsinmsin(UUK5,0)t(U BM00detçıx . (3.25)

Modulyasiya indeksinin kiçik qiymətlərində ( 1BMm ) alarıq:

tsinmUUK5,0)t(U BM00dekçıx . (3.26)

Faza detektorlanmasında mFMFM UKm olduğundan

alarıq:

Uçıx tsinUKUUK5,0)t( mFM00FM

tsinUUK5,0 0 . (3.27)

TM rəqslərin sinxron detektorlanması üçün detektorun çıxışına

differensiallayıcı qurğu əlavə etmək kifayətdir, çünki:

t t

TMTM dt)t(uKdt)t(aK)t( . (3.28)

BM siqnalların qeyri-xətti dövrələrlə detektorlanmasını

nəzərdən keçirək. FM siqnalların detektorlanmasının həyata

keçirilməsi şək. 3.16-da verilmiş tranzistorlu sxem üzərində

yerinə yetirilə bilər. Onun girişinə (bazaya) üç gərginlik verilir:

70

sürüşmə gərginliyibE , FM siqnal gərginliyi )(tuFM və dayaq

rəqsləri )(0 tu :

.E)2/tcos(U

)tsinmtcos(U)t(u)t(uE)t(u

b00

FM0

1

00FMbgir

Kollektorun yük dövrəsindən (RC) alçaq tezlikli siqnal

gərginliyi )(tu ayırıcı ( ayC ) kondensatordan sonra çıxışa ötü-

rülür:

uçıx

)t(aK

2cosK)t(u)t( FM

);sinsin(

)sinsin()(sin 2

tmK

tUKKtuKK

FM

mFMFM

1 FMm halı üçün: uçıx tKmtut FM sin)()( olur

(burada K-sabit kəmiyyətdir).

Əgər şək. 3.16. sxeminin girişinə FM siqnalı )(tuFM əvə-

zinə TM siqnalı )(tuTM verilərsə, onda kollektor yükündən son-

ra differensiallayıcı dövrə qoşmaq və onun çıxışından )(tu

siqnalını ayırmaq lazımdır.

TM siqnalların detektorlanması üçün klassik üsullardan da

istifadə etmək olar. Bunun üçün əvvəlcə TM siqnal amplitud-

tezlik modulyasiyalı (ATM) siqnala çevrilir (çünki Q/X dövrə-

lər tezliyin dəyişməsinə həssas deyil). TM siqnalların ATM

siqnallara çevrilməsi kökdən düşmüş (rezonans tezliyinə nisbə-

tən: rff 0 ) konturlu rezonans gücləndiriciləri vasitəsi ilə ye-

rinə yetirilir. Burada üç xüsusi halı qeyd etmək olar: tək kök-

dən düşmüş konturlu sxem, iki qarşılıqlı kökdən düşmüş kon-

turlu sxem, ikikonturlu nisbət (kəsr) detektoru və s.

71

Şək. 3.16. Qeyri-xətti faza detektorunun sxemi.

71

72

Şək. 3.17. TM-siqnalların tək kökdən düşmüş konturla ATM siqnala

çevrilməsi və AM detektoru ilə detektorlanmasının struktur sxemi (a) və

onun iş prinsipini izah edən qrafiklər (b).

Şək. 3.17a-da TM siqnalların ATM siqnallarına çevril-

məklə detektorlanmasının struktur sxemi və şək.3.17b-də onun

qrafiki izahı verilmişdir. Əgər daşıyıcı tezlik 0 (və ya 0f )

rəqs konturunun xətti hissəsinin ortasında yerləşərsə, tezliyin

dəyişməsi həmin hissədən (B-C) kənara çıxmadıqda, alınan

AM siqnal tezliyə mütənasib olaraq dəyişir (şək. 3.17b).

73

3.3.4. Amplitud və bucaq modulyasiyalarının

maneəyədavamlılığı

Burada yalnız fasiləsiz məlumatların AM və BM ilə ötü-

rülməsinin müqayisəli maneəyədavamlılığını nəzərdən keçiri-

rik. Hesab edirik ki, AM siqnalların detektorlanması üçün xətti

detektor sxemindən və BM siqnalların detektorlanması üçün

faza detektorundan istifadə edilir.

AM detektorunun girişinə siqnal AMtu )( və küy )(tn rəqs-

lərinin cəmi daxil olur:

),tsin()t()tcos()t(X

)tcos()]t(UKU[K)t(n)t(u)t(

0m0m

0AM0kAM

,(3.2

)

burada ,kK -kanalın ötürmə əmsalı və siqnalın faza sürüşmə-

sidir;

)(),( ttX mm -maneənin biri-birindən asılı olmayan və ri-

yazi gözləməsi (orta qiyməti) sıfıra bərabər olan 0 mmX toplananlarıdır (komponentləri).

Əgər additiv maneə )(tn təsadüfi stasionar proses olarsa,

onda yazmaq olar:

2222 )()()( mmm tnttX .

Xətti detektorun çıxışında (ATS-nin çıxışında) faydalı

tUtu m sin)( siqnalı Ƶ )(t siqnalının qurşayanı ilə mütə-

nasib olduğundan alarıq:

)()sin()( 0 tXtUKUKtu mmAMk . (3.30)

Burada maneənin sinfaz toplananının )(tX m təsir etdiyini nəzə-

rə alsaq, siqnal-maneə nisbəti (SMN) üçün yazmaq olar:

2

222

2 2 m

mAMk

mççı

sorçor

çıxd

UKKP

. (3.31)

74

Buradan yazmaq olar: 2

gird

çıxd, yəni güclü siqnalların

xətti detektora təsiri zamanı SMN 2 dəfə artır. İsbat etmək olar

ki, zəif siqnallar xətti detektora təsir etdikdə

),sin()()()( 022 tUKUKttXtu mAMkmmgirm

çıxışda SMN- çıx 0 olur, yəni güclü maneələr AM siqnalı

tamamilə boğur: )()( tutu m .

Anoloji olaraq isbat etmək olar ki, güclü siqnal faza və

tezlik detektoruna təsir etdikdə maneəyədavamlılıq ( 1FMm

və 1TMm olarsa) AM deyektoruna nisbətən olduqca artır:

)1()( 2 FMFMFMgird

çıxdmm

; TMTMTM

gird

çıxdmm

1(3)( 3 ). (3.32)

Həmçinin isbat etmək olar ki, zəif FM və ya TM siqnal detek-

torun girişinə təsir edərsə, siqnal güclü maneələrlə tam boğulur.

3.5. Diskret məlumatlarla modullanmış siqnalların

formalaşması və detektorlanması

3.5.1. İkili simvollu diskret məlumatlarla yüksək

tezlik daşıyıcılı modullanmış siqnalların formalaşması

Diskret məlumatlar (və ya diskret siqnallar) yarandığı

mənbələrin xarakterindən asılı olaraq, müxtəlif formalı impuls-

lar ardıcıllığı şəklində dəyişir. Bunlara bəzən kəsilən siqnallar

da deyilir, çünki zamanın müəyyən anlarında yaranır, digər

anlarında isə onların təsiri kəsilir (fasilələrlə yaranır). Diskret

siqnallar həm ilkin mənbələrdən xüsusi qurğular vasitəsilə,

həm də fasiləsiz (analoq) siqnalların zamana görə diskretləş-

məsi (Kotelnikov teoreminə görə) nəticəsində formalaşdırılır.

Elektrik rabitəsinin inkişafının ilkin vaxtlarında teleqraf mətn-

ləri Bodo bərabərintervallı və Morze (qeyri-bərabərintervallı)

teleqraf aparatları vasitəsilə ikili simvollu (0 və 1) düzbucaqlı

75

impulslar ardıcıllığına çevrilirdi (şək. 3.18 a,b). Sonra isə hə-

min impulslarla yüksək tezlik daşıyıcılı rəqslər modullaşdırıla-

raq, AM (şək. 3.18. C, C), TM (şək. 3.18. Ç, Ç) və FM (şək.

3.18. d, d) radiosiqnallarına çevrilir və rabitə xətləri ilə ötürü-

lürdü.

3.5.2. Fasiləsiz məlumatlarla impuls daşıyıcılı və yüksək

tezlik daşıyıcılı siqnalların formalaşması

və detektorlanması

İmpulslu ötürülmə (veriliş) sistemlərində (o cümlədən rə-qəmli) siqnalın enerjisi fasiləsiz yox, qısa müddətli radioim-pulslar şəklində şüalandırılır. Siqnalların bu cür ötürülməsi mak-simal impuls gücünü artırmağa və beləliklə də, qəbul zamanı maneəyədavamlılığın artmasına imkan verir. Bu məqsədlə fasi-

ləsiz siqnal )()( tuta diskret səviyyələrlə əvəz olunur (Kotel-

nikov teoreminə uyğun olaraq) və iki pillə modulyasiyaya uğ-radılır: birinci pillə-impuls daşıyıcılı və ya impuls modulyasi-yası və ikinci pillə-yüksək tezlik daşıyıcılı modulyasiya və radi-oimpulsların alınması. Birinci pillədə ilkin siqnalın )()( tuta

daşıyıcısı olaraq, video-və radioimpulsların dövrü ardıcıllığın-dan istifadə edilir. Buna takt və ya diskretləşdirici impulslar da

deyilir (şək.3.19a). Sadə olmaq üçün ilkin siqnal )t(u)t(a

tsinUm harmonik (tonal) formada götürülmüşdür (şək.

3.19b). Diskretləşdirici impulslar aşağıdakı əsas parametrləri ilə

xarakterizə olunur: hündürlüyü (amplitudu) iU müddəti (və ya

eni) i dəyişmə tezliyi di

d

i TTT

F (1

-impulsların təkrarlan-

ma və ya diskretləşmə periodu), takt nöqtələrinə nisbətən im-pulsun zamana (və ya fazasına) görə vəziyyəti və s. Həmin

parametrlərdən birini modullaşdırıcı siqnal )()( tuta qanu-

nu ilə dəyişməklə aşağıdakı impuls modulyasiyalı (impuls da-şıyıcılı) siqnallar alınır: amplitud-impuls modulyasiyalı (AİM),

76

Şək. 3.18. Bodo (a) və Morze (b) aparatlarının çıxışında alınan ikili

simvollu diskret siqnalların yüksək tezlik daşıyıcılı AM, TM və FM

siqnalların qrafikləri və onların həyata keçirilməsi qurğuları.

77

müddət və ya eninə-impuls modulyasiyalı (MİM və ya EİM) zaman-və ya faza-impuls modulyasiyalı (FİM) və s. Onların zaman qrafikləri uyğun olaraq şək. 3.18. c, ç, d-də verilmişdir.

İmpulsların dəyişmə tezliyi iF və ya diskretləşmə tezliyi dF

ilkin siqnalın )(tu maksimum tezliyinin iki mislinə bərabər

və ya ondan böyük götürülür: max2FFF di . Diskretləşmə

periodu idT götürülür ki, zaman ayrılması prinsipi ilə işlə-

yən çoxkanallı rabitənin həyata keçirilməsi mümkün olsun. Beynəlxalq standarta uyğun olaraq, daha geniş yayılmış telefon

danışığı üçün ( HsFFtt

3400300maxmin ) impulslar arasın-

dakı mühafizə zolağını da ( kHsfmüü 9,0 ) nəzərə almaqla

kHsfFF müüd 8)(2 max götürülür. Odur ki diskretləşmə

periodu mksF

Td

d 1251

olur. Şək. 3.19. c, ç, d-də uyğun

olaraq impuls modulyatorunun çıxışından alınan IM siqnallarla

IMtu )( ikinci pillə yüksək tezlik daşıyıcılı rəqslərin modulyasi-

yasından sonra formalaşan radioimpulsların zaman qrafikləri göstərilmişdir. İkinci pillə modulyasiya amplitudaya görə apa-rıldığından radioimpulslar AİM-AM, E(M)İM-AM və FİM-AM adlanır. İM siqnalların tezlik zolağı ilkin siqnalın tezlik

zolağından geniş alınır: Ffi

IM

1.

Məlumatların diskret (impuls) ötürülmə sisteminin struk-tur sxemi şək. 3.20-də verilmişdir.

Qəbuledici hissədə İM siqnalların detektorlanması (və ya FIM-AM siqnalının ikinci pillədə demodulyasiyası) müxtəlif üsullarla həyata keçirilə bilər. Belə üsullardan biri FİM-in AİM-ə çevrilməsidir. Bunun üçün takt intervalına (impulslararası fasilə intervalına inteqrallayıcı dövrə qoşulur: FIM-siqnalı im-pulsunun qabaq cəbhəsi yarandıqda inteqrator dövrəsi açılır və inteqratordakı siqnal səviyyəsi AİM siqnalını müəyyən edir.

ATS-nin çıxışında ilkin alçaq tezlikli siqnal alınır: tuta .

78

Şək. 3.19. Diskretləyici impulslar (a), fasiləsiz harmonik rəqs (b) impuls

daşıyıcılı modullanmış (c, ç, d) və yüksək tezlik daşıyıcılı ( d,ч,c )

modullanmış rəqslər.

79

Şək. 3.20. Fasiləsiz məlumatlarla diskret siqnalların formalaşması və detektorlanmasının struktur sxemi:

İM-impuls modulyatoru; İDG-impuls daşıyıcılı generator; YTG-yüksək tezlik (0 ) daşıyıcılı gene-

rator; YTM-yüksək tezlik modulyatoru; İD-impuls detektoru; ATS-alçaq tezlik süzkəci.

79

80

4. RABİTƏ KANALLARINDA SİQNALLARIN

ÇEVRİLMƏSİ

4.1. Rabitə kanalları haqqında ümumi məlumatlar

Müxtəlif məkanlarda yerləşmiş iki obyekt və ya subyekt

arasında məlumatların ötürülməsi üçün biri-biri ilə qarşılıqlı

əlaqədə olan kompleks qurğular (rabitə vasitələri, o cümlədən,

rabitə xətləri) sistemi rabitə kanalı adlanır. Həmin kompleks

qurğulara bütün texniki qurğular, rabitə xətləri-fiziki mühit və

s. daxildir. Əvvəlcə kanalların müxtəlif xüsusiyyətlərinə görə

təsnifatını nəzərdən keçirək.

Rabitənin yaradılma istiqamətinə görə simpleks (yalnız

birtərəfli rabitə kanalı: teleqraf rabitəsi, faksimil rabitə və s.)

yarımdupleks (növbəli-biri ötürür digəri qəbul edir, sonra isə

digəri ötürür o biri qəbul edir: buna mobil telefon rabitəsi misal

ola bilər) və dupleks rabitə kanalı: eyni vaxtada hər iki istiqa-

mətdə rabitə yaradılır, məsələn, radiorele rabitəsi, kosmik və

peyk rabitəsi və s. Kommutasiya olunmayan (birbaşa) və kom-

mutasiya olunan (kanalın girişində, aralıq qovşaqlarda və çıxı-

şında-çoxkanallı rabitədə) kanallar ayırd edilir. Ötürülən infor-

masiyanın xarakterinə görə: teleqraf, fototeleqraf (saksimil), te-

lefon, səs yayımı, televiziya, telemetrik, verilənlərin ötürülməsi

və s. digər kanallar mövcuddur. Kanalın giriş və çıxışındakı

siqnallar arasındakı əlaqənin xarakterindən asılı olaraq xətti və

qeyri-xətti kanallar ayırd edilir. Kanalın girişində və çıxışında

siqnalın xarakterindən asılı olaraq ayırd edilir:

a) girişdə və çıxışda fasiləsiz siqnallar;

b) girişdə diskret və çıxışda fasiləsiz siqnallar;

c) kanalın giriş və çıxışında diskret siqnallar.

Əgər kanal m-simvollu rəqəm siqnalının ötürülməsi üçün

nəzərdə tutularsa buna rəqəm kanalı deyilir.

81

İkili rəqəm sistemində (m=2) telefon kanallarının texniki

ötürmə sürəti S

kbit64 -dir. Kanalın diskretliyi və fasiləsizliyi

heç də siqnalın xarakter ilə müəyyən edilmir. Belə ki, diskret

kanalla fasiləsiz və fasiləsiz kanalla diskret siqnal ötürülə bilər.

Stasionar (zamana görə sabit parametrli) və qeyri-stasio-

nar (zamana görə dəyişən parametrli və ya parametrik) kanallar

ayırd edilir. Çoxkanallı rabitə sistemlərində siqnalların sıxlaş-

ma (ayrılma) prinsipinə görə tezlik sıxlaşmalı, zaman sıxlaşma-

lı, mühiti sıxlaşmalı və s. kanallar ayırd edilir. Hansı mühitdə

(yönəldici sistemlərdə) informasiyanın ötürülməsindən asılı ola-

raq radiorabitə və məftilli (maddi mühit) rabitə kanalları möv-

cuddur.

Radiorabitə xarici mühitdə yayılan elektromaqnit dalğa-

ları ilə yaradılır ( Hs123 103103 diapazonda) və bir çox ya-rımdiapazonlara bölünür (cədvəl 4.1).

Cədvəl 4.1. Dalğanın adı Dalğa

diapazonu

Tezliyin adı Tezlik

diapazonu

Dekakilometrlik (ifrat uzun

dalğalar və ya miriametrlik)

100÷10 km

Çox aşağı

tezliklər 3÷30kHs-ə

qədər

Kilometrlik (uzun) dalğalar 10km÷1km Aşağı tezliklər 30÷300kHs

Hektometrlik (orta) dalğalar 1000÷100m Orta tezliklər 300÷3000kHs

Dekametrlik (qısa) dalğalar 100÷10m Yüksək tezliklər (YT)

30÷30MHs

Metrlik ultraqısa dalğalar

(UQD)

10÷1m

Çox yüksək

tezliklər (ÇYT) 30÷300MHs

Detsimetrlik UQD 100÷10sm Ultra yüksək tezliklər (UYT)

300÷3000MHs

Santimetrlik UQD 10÷1sm İfrat yüksək tezliklər (İYT)

3÷30QHs

Millimetrlik UQD 10÷1mm Həddən yüksək tezliklər

30÷300QHs

Detsimillimetrlik UQD 1 -0,1 Hiper yüksək tezliklər (HYT)

300÷3000QHs

82

Radiorabitə xətlərinin (eləcə də kanallarının) xüsusi nö-

vünü radiorele rabitəsi xətti (RRX) təşkil edir. RRX həm çox-

saylı analoq siqnallarını, həm də rəqəm siqnallarını ötürməyə

imkan verir.

Müasir dövrdə kvant generatorlarının (lazerlərin) yaradıl-

ması və geniş tətbiqi ilə əlaqədar olaraq işıq dalğaları diapazo-

nu (optik diapazon) fəth olunmuş və optik kabellər istehsal olu-

naraq rabitə xətti kimi rəqəm siqnallarının ötürülməsində geniş

tətbiq olunur: mkHs 55,1(1010 1411 , mk35,1 və m85,0 ).

Optik kabellərdən istifadə edilməsi şəhərlərarası telefon danı-

şıqlarının sayının, onların maneəyədavamlılığının və digər key-

fiyyət göstəricilərinin və eləcə də, televiziya kanallarının artı-

rılmasına imkan verir.

Məftilli rabitə kanalları içərisində koaksial kabel (K K)

xətləri üstünlük təşkil edir, çünki xarici maneələrin təsiri azdır

və geniş diapazonda nisbətən az sönməyə malikdir.

4.2. Analoq rabitə kanallarının əsas

göstəriciləri və təhriflər

Rabitə kanallarına bir çox tələblər qoyulur ki, onların tə-

min edilməsi müxtəlif səbəblərdən mümkün olmur. Odur ki,

real rabitə kanallarının əsas xarakteristikalarının (göstəriciləri-

nin) ideal formadan kənara çıxması baş verir ki, bu da kanalla

ötürülən siqnalın təhrifinə səbəb olur. Ona görə də kanalın giri-

şinə )(ta ilkin siqnalı verilərsə, çıxışda həmin siqnal dəyişikli-

yə uğradığından )t(a təhriflə alınır. Rabitə kanalı ilə ötürülən

siqnalın yol verilən keyfiyyətinin təmin edilməsi üçün onun

göstəriciləri normalaşdırılır. Bu göstəricilərə daxildir: qalıq

sönmə və onun tezlik xarakteristikası; effektiv tezlik zolağı

ekf ; kanalın amplitud-tezlik və amplitud xarakteristikası; ka-

nalın faza-tezlik xarakteristikası; kanallar arası qarşılıqlı təsir

və keçid maneələri və s. Bunlardan bəzilərini qısa nəzərdən

83

keçirək. Qalıq sönmə (və ya güclənmə): rabitə kanalında bütün

sönmələrin 0 və güclənmələrin güc cəmi qalıq sönmə ad-

lanır: 0k güc. Əgər 0k olarsa 0 qk olur və

əgər 0k olarsa k güc qalıq güclənmə olur. Telefon

rabitə kanalları üçün sönmə norması dBk 30 -dən çox olma-

malıdır. Kanalın girişində siqnalın gücü constPgirk olmaq

şərtilə qalıq sönmənin tezlikdən asılılığı: )f(0 amplitud-

tezlik xarakteristikası adlanır (şək. 4.1.).

Şək. 4.1. Telefon kanalının amplitud-tezlik xarakteristikası (gücləndirici

aralıqların-intervalların sayı 5int N ).

Burada 1 xətti ilə Beynəlxalq tövsiyələrə görə 0800 -qalıq sön-

məyə nisbətən onun kənara çıxma sərhəddi (normalaşdırılmış

sönmə), 2 əyrisi ilə real sönmə xarakteristikası göstərilmişdir.

İnformasiyalılıq nöqteyi-nəzərdən səs diapazonunun 600-

1200Hs tezlik zolağı daha əlverişli sayılır. Odur ki, 1200Hs-

84

dən yuxarı və 600 Hs-dən aşağı tezliklərdə sönmə bir qədər çox

ola bilər. Ona görə də TTBMK (Telefon-teleqraf üzrə Beynəl-

xalq Məsləhət Komitəsi) normalaşdırılmış sönmənin pilləvari

əyri üzrə dəyişməsini tövsiyə edir. TTBMK-nın tövsiyəsinə

uyğun olaraq telefon kanalının effektiv tezlik zolağı olaraq, elə

tezlik zolağı götürülür ki, onun kənar tezliklərində ( minF

÷ HF 3400300max -telefon danışığı üçün) qalıq sönmə

Hs800 (və ya Hs1000 ) tezlikdəki sönmədən ( dB7,8 ) böyük

olsun yəni 7,88003400300 . Bunun nəticəsində rabitə

kanalı ilə ötürülən siqnal amplitud-tezlik təhrifinə uğrayır-siq-

nalın forması təhrif olunur. Əgər Hs300 və Hs3400 tezliklərdə yaranan sönmələrin fərqi

dBlll xxx 7,21)( 3003400

olarsa amplitud-tezlik təhrifi bir o qədər hiss olunmur (burada

xl -rabitə xətinin uzunluğudur). Yüksək tezlik (YT) dövrələrin-

də (o cümlədən xəttin götürülmüş intervalında xl ) tezlik təhri-

fini azaltmaq üçün korreksiya edici (bərabərləşdirici) konturlar-

dan istifadə edilir. Həmin konturun amplitud-tezlik (və ya sön-

mətezlik) xarakteristikası rabitə xəttinin tezlik xarakteristika-

sına nisbətən əks formada (azalan xarakterdə) dəyişir. Odur ki,

ümumi tezlik xarakteristikası düzlənir - hamarlanır, (şək. 4.2.).

korxum l 21 .

Kanalın amplitud (və ya qeyri-xətti) təhrifləri onun amplitud

xarakteristikası ilə müəyyən edilir. Kanalın amplitud xarakteris-

tikası onun çıxış səviyyəsinin ( çıxP ) giriş səviyyəsindən ( girP )

və ya kanalın qalıq sönməsinin ( 0 ) girişə verilən siqnal səviy-

yəsindən asılılığına (800 və ya Hs1000 tezlikdə) deyilir (şək. 4.3 a, b):

85

)( girçıx PP ; )(0 girg P ;

constHsHsF )1000(800 .

Şək. 4.2. Rabitə kanalının ümumi sönmə xarakteristikası (1), xəttin (2)

və hamarlayıcı dövrənin (3).

Kanalın ideal amplitud xarakteristikası ordinat oxuna 045 bucaq altında çəkilən düzxətdir (şək. 4.3a) və ya absis (tezlik)

oxuna paralel olaraq çəkilən düzxətdən ibarətdir (şək 4.3b).

Yuxarı tezliklərdə amplitud xarakteristikasının əyilməsi (qeyri-

xəttiliyi) kanalda olan aparaturalarda qeyri-xətti elementlərin

(tranzistor, diod və s.) olması ilə əlaqədardır. Amplitud xarak-

teristikasının qeyri-xəttiliyi rabitə kanalı ilə ötürülən siqnalın

dinamik diapazonunu məhdudlayır.

Telefon kanallarının keyfiyyəti amplitud xarakteristikası-

nın ideal formadan kənara çıxması ilə təyin edilir. Normaya

görə amplitud xarakteristikasının düzxətdən kənara çıxmasına

kanalın girişində siqnalın səviyyəsi dB8,77 -dən çox olduqda

yol verilir.

86

Şək.4.3. Telefon kanalının amplitud xarakteristikaları:

a) )( girçıx PP ; b) )(8000 girP .

86

87

4.3. Rabitə kanallarının xətti

və qeyri-xətti modelləri

Rabitə kanalının riyazi modeli kanalın giriş və çıxışında

riyazi modellərin yazılmasına gətirilir. Əgər giriş siqnalı )(tx

və çıxış siqnalı )(ty olarsa, onlar arasındakı əlaqə L operator

sistemi ilə yaradılır:

)()( txLty .

Kanalın sistem operatorlarının və siqnalın yol verilən

dəyişmə oblastlarının (xV -girişdə, yV -çıxışda) cəmi kanalın ri-

yazi modeli adlanır. Əgər sistem operatoru superpozisiya (qon-

darma) prinsipini ödəyərsə yazmaq olar:

)()( 2121 xLxLxxL )(xLxL

Buna xətti kanal deyilir (burada -ixtiyari ədəddir), əgər bu şərtlər ödənilməzsə qeyri-xətti kanal adlanır. Bir çox kanal-

lar xətti modellərə malik olsa da, kanalda qeyri-xətti element-

lərin (diod, tranzisator və s.) olmasına görə həmin kanallara

qeyri-xətti kanal kimi baxılır.

4.4. Determinləşmiş siqnalların

xətti kanallarda çevrilməsi

Xətti rabitə kanalının girişinə verilən siqnalın zaman ası-

lılığı (dinamiki modeli) üçün yazmaq olar:

t

dtxtx )()()( , (4.1)

88

burada )( t -süzkəcləyici xassəyə malik funksiyadır və

t və ya 0)( t olduqda

0)( t olur.

Odur ki, yazmaq olar:

dtxtx )()()( . (4.2)

Xətti stasionar kanal üçün impuls xarakteristikasından )( tg

istifadə edilir. Bu halda kanalın çıxışında yaranan siqnal üçün

yazmaq olar:

dtgxty )()()( . (4.3)

(4.3) ifadəsi Dyuamel inteqralı adlanır. Xətti stasionar kanalla-

rın ötürmə funksiyası (kompleks ötürmə əmsalı) )(.

fK tezlik-

dən asılı deyil:

degfK i

)()(.

. (4.4)

Əks Furye çevrilməsini tətbiq etməklə kanalın implus

xarakteristikası üçün yazırıq:

dfefKtg ti)()( . (4.5)

Çıxış siqnalının spektr sıxlığı )(. fs y və zaman asılılığı )(ty

üçün yazırıq:

)()()(...

fKfSfS Xy ; (4.6)

dfefKfSdfefSty tixti

y )()()()(

...

. (4.7)

Əgər aşağıdakı şərt ödənilərsə, xətti stasionar kanal təh-

rifsiz kanal sayılır (siqnalın forması dəyişmir):

)()( 00 ttktg , (4.8.)

89

burada 0k -miqyas əmsalı; 0t -yubanma (ləngimə) müddətidir.

-funksiyanın süzkəcləyici xassəsini nəzərə almaqla yazırıq:

)()( 00 ttXKty . (4.9)

Kanalın impuls xarakteristikasına (4.8) kanalın ötürmə funksi-

yası uyğun gəlir: 0

0

)()()(titi eKefKfK

,

yəni kanalın ATX tezlikdən asılı deyil, FTX isə tezlikdən asılı

olaraq xətti qanunla dəyişir: 02)( ftt .

4.5. Rabitə kanalında additiv maneələr

və kvant küyləri

Rabitə kanalında additiv maneələr müxtəlif səbəblərdən

yaranır və onları elektrik və statistik strukturuna görə üç əsas

sinifə bölmək olar: fluktasiya maneələri (tezliyə və zamana gö-

rə paylanmış), tezliyə görə cəmlənmiş (kvaziharmonik toplan-

mış) maneələr və zamana görə cəmlənmiş (toplanmış) impuls

maneələri.

Fluktasiya maneələri bəzi hallarda orta qiyməti sıfıra bə-

rabər olan stasionar Haus təsadüfi prosesləri sayılır (məsələn,

məftillərdə və dövrənin passiv xətti elementlərində elektronla-

rın istilik hərəkəti təsirilə yaranan küylər, qəbuledicinin girişin-

də yaranan istilik küyləri və s.). Elektron və yarımkeçirici ci-

hazlarda elektronların qırma effekti və daşıyıcıların qeyri-bəra-

bər paylanması nəticəsində (orta qiyməti sıfırdan fərqli 0m

olan) yaranan təsadüfi proseslər də fluktasiya maneələri sayılır.

Radiorabitə sistemlərində günəşin və digər kosmik obyektlərin

radioşüalanması təsiri ilə yaranan maneələr fluktasiya xarakteri

daşıyır.

Cəmlənmiş (spektr üzrə toplanmış) additiv maneələrə kə-

nar radiostansiyaların yaratdığı siqnallar, qəsdən yaradılan ma-

neələr, müxtəlif məqsədli yüksək tezlik generatorlarının (səna-

90

yedə, təbabətdə və s.) və s. yaratdığı maneələr buraya daxildir.

Həmin maneələr bir halda fasiləsiz xarakter (yayım və te-

leviziya radiostansiyalarının yaratdığı), digər halda isə (radiote-

leqraf stansiyalarının, verilənlərin ötürülməsi və s.) impuls xa-

rakteri daşıya bilər. Qısa dalğa diapazonunda tezlik spektri üzrə

toplanmış maneələr rabitənin keyfiyyətinə təsir edən əsas ma-

neə növü sayılır, amplitud və fazanın (siqnalın udulması) təsa-

düfi dəyişən fluktasiya rəqslərindən ibarətdir.

İmpuls maneələrinə (zamana görə toplanmış) biri-birin-

dən çox böyük intervalla yerləşmiş tək impulslar ardıcıllığı da-

xildir. Atmosfer və sənaye maneələrinin bir çox növünü impuls

maneələrinə aid etmək olar. İmpulsların zaman intervalının

paylanma ehtimallığı Puasson modelinə uyğundur-tabe olur.

Müasir optik rabitə sistemlərində işıq şüalanmasının dis-

kret xarakterli olması ilə əlaqədar olaraq yaranan “kvant küy-

ləri” mühüm yer tutur. Burada optik daşıyıcı rəqslərin AM-dən

istifadə edilir. Real optik rabitə sistemi ideal sistemdən bir çox

xüsusiyyətləri ilə fərqlənir:

1. Bir bit informasiyanın ötürülmə müddəti (vaxtı) sabit

qalmır-həmin effekt rəqəm siqnalının titrəməsi adlanır;

2. Şüalanan optik enerji heç də eyni qalmır, istər 1,

istərsə də “0” kodunda verici qurğu küy yaradır;

3. ”0” kodu ilə az da olsa şüalanma qalır (lazerin küyü);

4. Şüalanan impulsların müddətinin məhdud olması və

əlavə zaman dispersiyasının yaranması veriliş zamanı simvol-

lararası interferensiyaya səbəb olur (qonşu ötürmələrin biri-

birinin üstünə qonması).

Lazerin yaratdığı küy kvant xarakterli olur və T zaman

intervalında n fotonun yaranma ehtimalı Puasson paylanması

ilə təyin edilir (vericidə)

mn

n en

mTP

!)( , ,....,2,1,0n m= T,

91

burada -foton selinin intensivliyidir. Beləliklə də, lazer küyü “kvant küyü” olub, additiv maneə sayılmır, çünki faydalı

siqnaldan asılıdır.

Fotodetektorun yaratdığı küy də lazer küyünə oxşardır,

çünki fotodioda düşən stasionar işıq seli yük daşıyıcılarının

elektron-deşik cütünü yaradır (generasiya edir). Əgər T-zaman

müddətində fotodioda eqE / optik enerji təsir edərsə, orta hesab-

la N cüt yük daşıyıcıları yaranır. Fotonların fotodetektorla qar-

şılıqlı təsiri nəticəsində hər bir optik impulslar generasiya olu-

nan yük daşıyıcıları cütlüyünün sayı N-nin orta qiyməti ətra-

fında fluktasiya edir. T intervalında yaranan yük daşıyıcılarının

sayı “K” olarsa, onun ehtimallığı Puasson paylanması ilə təyin

edilir.

Nk

k e!

N)T(P

, 2,1,0 ...

92

5. SİQNALLARIN RƏQƏMLİ İŞLƏNMƏSİNİN

ƏSASLARI VƏ FASİLƏSIZ MƏLUMATLARIN

RƏQƏMLİ VERİLİŞİ

5.1. Ümumi məlumatlar və siqnalların

rəqəmli işlənməsinin struktur sxemi

Rəqəm siqnallarının formalaşması üçün zamana görə

diskretləşmiş siqnallar üzərində aparılan əməliyyatlar siqnalla-

rın rəqəmli işlənməsi (SRİ) adlanır. SRİ həm rabitə kanalının

girişində, həm də çıxışında aparılır. n-zaman anlarında

( ....,2,1,0n ) SRİ-nin girişinə verilən diskret siqnal (şək. 5.1a)

)( tnX , çıxışında isə )( tnY olur (burada max2

1

Ft Kotel-

nikov teoreminə əsasən seçilir və bərabər intervallı diskretləş-

mə addımı və ya diskretləşmə periodu adlanır: tTd ). Müa-

sir SRİ qurğularında fasiləsiz siqnal nəinki zamana görə,

həmçinin səviyyəyə görə disketləşir-kvantlanır (şək. 5.1.b),

sonra isə kodlanaraq rəqəm siqnalına (şək. 5.1c) çevrilir.

Siqnalların rəqəmli işlənməsi analoq formasında işlənmə-

sinə nisbətən bir çox üstünlükləri ilə fərqlənir:

a) mürəkkəb alqoritmlərlə siqnalların işlənməsi böyük

dəqiqliklə həyata keçirilir;

b) SRİ-qurğularının texnoloji olaraq yüksək səviyyədə

hazırlanması əldə edilir;

c) SRİ-qurğularının təcrübi xarakteristikaları ilə hesabla-

ma xarakteristikaları biri-birinə uyğun gəlir;

ç) SRİ qurğuları yüksəkstabilli istismar xarakteristikala-

rına malik olur və s.

Veriliş və qəbulda SRİ-qurğularından istifadə etməklə

məlumatların ötürülmə sisteminin (birkanallı) struktur sxemi

şək. 5.2-də verilmişdir.

93

Şək. 5.1. Fasiləsiz siqnalların rəqəmli işlənmə (SRİ) qrafikləri:

a) zamana görə diskret; b) kvantlanmış; c) ikili rəqəm siqnalı.

94

.

Şək. 5.2. SRİ-dən istifadə etməklə məlumatların ötürülmə sisteminin struktur sxemi.

94

95

Sxemdə olan şərti işarələrin adlarını yazırıq:

İSRF-ilkin siqnalın rəqəmli formalaşdırıcısı;

ARÇ-analoq-rəqəm çeviricisi;

RAÇ-rəqəm-analoq çeviricisi;

RM-rəqəm modulyatoru;

RZS-rəqəm zolaq süzkəci;

RX-rabitə xətti;

RD-rəqəm detektoru (demodulyatoru);

RATS-rəqəm alçaq tezlik süzkəci.

SRİ-nin xətti qurğuları daha geniş tətbiq olunur, yəni giriş və

çıxış siqnalları biri-biri ilə xətti ifadələrlə əlaqələnir. Bütün

süzgəclər, əksər hallarda iki funksiyanın vurulma prinsipi ilə

işləyən RM və RD xətti qurğular sayılır.

Diskret siqnalı )(tX d fasiləsiz )(tx siqnalı ilə aşağıdakı

düsturla ifadə etmək olar:

)()()( tgtxtX nd , (5.1)

burada

n

n tntttg )()( -ölçüsüz dövrü funksiyadır.

5.2. Xətti stasionar rəqəm süzkəcləri və

onların tədqiqat üsulları

Xətti stasionar analoq sistemlərində olduğu kimi burada

da hər hansı xarici )(tx təsirinin (siqnalın) çıxışda yaratdığı

)(ty siqnalını zaman impuls xarakteristikasına )(tg görə tap-

maq olar. Analoq sistemi üçün yazırıq.

dtgtxty )()()( . (5.2)

Rəqəm süzkəcinin girişinə )(nX xarici təsir olarsa, onun

çıxışında )(nY siqnalı alarıq. (5.2) ifadəsində diskretləşmə

96

və t dəyişənlərinə görə aparılarsa və tn , tmt qəbul etsək, alarıq:

n

nmgnXtmy )()()( (5.3)

Əgər giriş hesabat qiymətləri 0t momentində daxil

olarsa, yazmaq olar:

0 0

)()()()()(n n

nmXngtnmgnXtmy . (5.4)

RS-nin həyata keçirilməsi şərtinə cəmləmə əməliyyatı faktiki

olaraq mn üçün yerinə yetirilir:

0 0

)()()()()(n n

nmXngtnmgnXtmY . (5.5)

)(mY -in bir qiymətini tapmaq üçün ( 1L )-dən çox olmayan

vurma əməliyyatını, )(mY -in bütün qiymətlərini tapmaq üçün

)1( LN vurma əməliyyatlarını yerinə yetirmək lazımdır:

LNNk (N-giriş hesabatlarının sayıdır).

Siqnalların rəqəmli işlənməsinin əsasını rəqəm süzkəci

(RS) təşkil edir (şək. 5.3.). Buna rəqəm prosessoru da deyilir.

Rəqəm prosessoru (RS) kodlanmış sözlər üzərində bir

çox riyazi əməliyyatları (toplama, vurma və s.) yerinə yetirir.

Yaddaş qurğusu da buraya daxildir. RS-nin çıxışında süzkəc-

lənən siqnala uyğun olan yeni kod sözləri alınır. ARÇ (analoq-

rəqəm çeviricisi) və RAÇ (rəqəm-analoq çeviricisi) diskretləş-

mə (takt) tezlikli )( cd FF generatordan verilən sinxroimpuls-

larla idarə olunur.

RS analoq siqnalları süzkəclərinə (tezlik süzkəclərinə)

nisbətən bir çox üstünlükləri ilə seçilir: parametrlərinin yüksək

stabilliyi, ATX-nın və FTX-nın xarakteristikalarının müxtəlif

formalarda alınma imkanları, kökləmə tələb etmir və s.

97

Şək. 5.3. Fasiləsiz siqnalların rəqəmli işlənməsinin struktur sxemi

5.3. Ƶ-çevrilməsinin xətti stasionar rəqəm

süzkəclərinin nəzəriyyəsində tətbiqi

Həmin çevrilməni diskret siqnal )(tX d üçün Laplas və

ya Furye çevrilməsindən almaq olar:

0

)()(n

tpn

xd enXtpF . (5.6)

Əgər tpe Ƶ )( ip ilə işarə etsək, onda Laplas çevrilməsi

)(tX d diskret siqnalın Ƶ-çevrilməsi ilə əvəz olunur:

(X Ƶ

0

)()n

nx Ƶ n (5.7)

Eləcə də, diskret siqnalın )(tX d Furye çevrilməsindən (X Ƶ z)

- çevrilməsi alınır. 0t olarsa, onda Ƶ çevrilməsinin daha ümu-miləşmiş formasını alarıq:

(X ƶ

n

nX )() ƶ n . (5.8)

98

RS-nin TX tezlikdən ( ), diskretləşmə addımından-periodun-

dan (dTt ) və impuls xarakteristikasından )(tgRS asılıdır:

0

)()(n

tni

RS engfK (5.9)

RS-nin impuls xarakteristikası üçün yazmaq olar.

0

)()()(n

RS tntngtg . (5.10)

(5.9) ifadəsində tie Ƶ ilə əvəz etsək, RS-nin impuls xarak-

teristikasının Ƶ-çevrilməsini alarıq:

(H Ƶ

0

)()n

neng , (5.11)

burada (H Ƶ)-stasionar xətti RS-nin sistem funksiyası adlanır.

Diskret çıxış siqnalının )(tYd Ƶ-çevrilməsində bütün hesabat

qiymətləri diskret giriş siqnalına )(tX d nisbətən bir takt müddəti

qədər sürüşdüyündən (ləngimə tərəfə), onun )}1()( nXnY ardıcıllığının Ƶ-çevrilməsi üçün almaq olar:

( Ƶ

1

)1()n

nX Ƶ n . (5.12)

Burada mn 1 və )()( mnxny ilə əvəz etsək alarıq:

( Ƶ ) Ƶ (Xm Ƶ). (5.13)

İki diskret siqnalın biri-birinə əks olan Ƶ-çevrilmələri üçün

alarıq:

Y (ƶ)=

n

nX ƶ-n

m

mg ƶ-n =X(ƶ)G(ƶ) . (5.14)

Əgər G(Ƶ)-ni (H Ƶ) ilə əvəz etsək, onda RS-nin sistem funk-

siyası (H ƶ) çıxış siqnalının ƶ-çevrilməsinin giriş siqnalının Ƶ-

çevrilməsinə olan nisbəti ilə təyin edilir:

99

H(Ƶ)=)(

)(

X

Y. (5.15)

5.4. Rəqəm süzkəclərinin alqoritmləri

və onların həyata keçirilməsi üsulları

İndi də RS-nin alqoritmlərinin həyata keçirilməsi üsul-

larını nəzərdən keçirək. Ümumi halda xətti stasionar RS-nin

girişinə )(nx siqnalı təsir edərsə, çıxış siqnalının alqoritmi

aşağıdakı kimi yazılır ( tnt anında):

),(

......)2()1()(

.......)2()1()()(

21

210

MnXB

nYbnYbNnXa

nxanxanxany

M

N

(5.16)

burada N və M ədədləri uyğun olaraq RS-nin girişi və çıxışı

üzrə nisbi yaddaşı sayılır. Çıxışa görə yaddaşlı RS rekursiv,

yaddaşsız RS isə qeyri-rekursiv (transversal) adlanır. Müxtəlif

növ RS-nin alqoritmləri biri-birindən N və M-parametrləri ilə

fərqlənir.

Əvvəlcə qeyri-rekursiv RS-nin ( ,0ib 0M ) həyata

keçirilməsini nəzərdən keçirək (şək. 5.4). Bu halda RS-nin

alqoritni aşağıdakı kimi yazılır:

).(.....)2()1()()( 210 NnananXanXany N (5.17)

Qeyri-rekursiv (transversal) RS-nin əsas elementlərini,

hesabat qiymətlərini bir takt intervalı qədər yubandıran ləngit-

mə blokları (şərti olaraq Ƶ 1 simvolu ilə işarə edilir) və miqyas

blokları ( Naaaa ,.....,,, 210 ) təşkil edir.

100

Şək. 5.4. Qeyri-rekursiv (transversal) RS-nin struktur sxemi.

Siqnallar miqyas bloklarının çıxışından cəmləyiciyə veri-

lir və onun çıxışında diskret səviyyələr ardıcıllığı )(nY alınır

(sxem ingilis “tranverse” sözündən götürülmüşdür-eninə-trans-

versal adlanır).

(5.17) ifadəsinin sol və sağ tərəflərindən Ƶ-çevrilməsi almaqla

yazarıq:

( ƶ () X ƶ 10)( aa ƶ 21 a ƶ Na

......2 ƶ ).N

Buradan transversal süzkəcin sistem funksiyasının ifadəsini

alırıq:

H(ƶ)

N

n

naZX

ZY

0

)(Ƶ .

...221

10

N

N

NNNn

zZ

azazaza (5.18)

101

(5.16) ifadəsinin sol və sağ tərəflərindən ƶ-çevrilməsi almaqla

yazırıq:

( ƶ () X ƶ 10)( aa ƶ 21 a ƶ na

.......2 ƶ () N ƶ 1)(b ƶ+

2

1 b ƶ Mb.......2 ƶ )M .

Buradan rekursiv RS-nin sistem funksiyası üçün alarıq:

....

...

1

)()(

2

2

1

1

0

2

0

21

0

10

1

0

M

MMM

NNNNNM

M

n

n

n

N

n

n

n

bZbZbZ

a

aZ

a

aZ

a

aZZa

Zb

Za

ZX

zYzH

(5.19)

Şək. 5.5-də rekursiv RS-nin (5.19) alqoritmi ilə qurulmuş

struktur sxemi verilmişdir. Burada NM götürülmüşdür.

Şək. 5.5. Rekursiv RS-nin struktur sxemi

102

Rekursiv RS-nin mənfi cəhəti ondadır ki, giriş və çıxış

hesabat qiymətləri üçün ayrıca ləngitmə bloklarından (ƶ 1 ) isti-

fadə edilir və ona görə də ümumi elementlərin sayı çoxdur.

Şək. 5.6-da rekursiv RS-nin kanonik struktur sxemi verilmişdir.

Burada giriş və çıxış hesabat qiymətləri üçün ümumi ləngitmə

bloklarından istifadə edilmişdir. Odur ki, şək. 5.5. sxeminə

nisbətən elementlərin sayı daha azdır.

Kanonik rekursiv süzkəcin sistem funksiyası üçün almaq

olar:

....1

...2

2

1

1

2

2

1

10

M

M

N

N

ZbZbZb

ZaZaZaa

ZX

ZYZH

(5.20)

(5.19) və (5.20) ifadələrinin nəticələri demək olar ki, biri-

birindən fərqlənmir. Bu isə şək. 5.5. və şək. 5.6-sxemlərinin

biri-birinə uyğun olduğunu sübut edir.

Şək. 5.6. Rekursiv RS-nin həyata keçirilməsinin kanonik sxemi

103

5.5. Fasiləsiz siqnalların rəqəmli verilişi

haqqında ümumi məlumatlar

Fasiləsiz siqnalların ötürülməsi diskret kanallarla aparıldı-

ğından fasiləsiz məlumat rəqəm siqnalına çevrilir. Rəqəm sis-

temi olaraq impuls-kod modulyasiyası (İKM) mühüm yer tutur.

Fasiləsiz sistemə nisbətən rəqəmli veriliş sisteminin əsas üstün-

lüyü onun yüksək maneəyədavamlılığıdır. Rəqəmli siqnalların

uzaq məsafələrə ötürülməsində retranslyasiya məntəqələrindən

istifadə edildiyindən maneə və təhriflərin toplanması (retranslya-

siya intervallarında) baş verir, yəni kanalın axırıncı qurğusunun

girişində additiv maneələrin ümumi gücü bütün məntəqələr ara-

sında yaranan maneə güclərinin cəminə bərabər olur. Bunu zəif-

lətmək üçün güclənmə ilə yanaşı impulsların regenerasiyasından

istifadə olunur, yəni ötürülən kod simvolları demodulyasiyadan

sonra bərpa olunur və təkrar modulyasiya aparılaraq ötürülür.

Nəticədə additiv maneələr retranslyatorun girişindən çıxışına

keçmir, lakin demodulyasiya zamanı xətalar yaranır.

Fasiləsiz məlumatların rəqəmli sistemlərlə ötürülməsi

maneəyədavamlı kodlardan istifadə etməklə qəbulun doğrulu-

ğunu artırmağa imkan verir. Rəqəmli veriliş sistemlərinin yük-

sək maneəyədavamlılığı rabitənin təsir məsafəsini olduqca ar-

tırmağa imkan verir. Fasiləsiz məlumatların rəqəm kanalı ilə

ötürülməsinin struktur sxemi şək. 5.7-də verilmişdir.

Fasiləsiz məlumatlar rəqəm kanalları ilə ötürüldükdə ve-

rici tərəfdə ARÇ, qəbuledici tərəfdə isə RAÇ prosesinə uğra-

dılır.

ARÇ-də əvvəlcə fasiləsiz məlumat t intervalı ilə

zamana görə diskretləşir (şək. 5.1a), alınan diskret səviyyələr

)( tna kvantlanır (şək. 5.1b) və nəhayət, həmin kvantlanmış

səviyyələr kodlandıqdan sonra m-qədər kod kombinasiyaları-

nın ardıcıllığına-rəqəm siqnalına çevrilir (şək.5.1c).

104

Şək. 5.7. Fasiləsiz məlumatların rəqəmli ötürülmə sisteminin struktur sxemi

104

105

Məlumatların bu cür çevrilməsi impuls-kod modulyasiya-

sı (İKM) adlanır. ARÇ-nın çıxışından alınan İKM siqnal ya bi-

lavasitə rabitə xətti ilə ötürülür və ya vericinin (modulyatorun)

girişinə verilərək, radioimpulslara çevrildikdən sonra ötürülür.

Qəbuledici hissədə impulslar ardıcıllığı demodulyasiya və

regenerasiya olunduqdan sonra RAÇ-nin girişinə verilir. RAÇ-

nin əsas vəzifəsi qəbul olunan kod kombinasiyalarının ardıcıllı-

ğından ilkin fasiləsiz siqnalı bərpa etməkdir. RAÇ-nin tərkibinə

dekodlayıcı qurğu (dekoder) və alçaq tezlik süzgəci (ATS)

daxildir. Dekoder kod kombinasiyalarını kvantlanmış səviyyə-

lərin ardıcıllığına çevirir və ATS həmin səviyyələrdən fasiləsiz

siqnalı ayıraraq çıxışa ötürür.

5.6. İKM-nin maneəyədavamlılığı

İKM-veriliş sistemlərində ötürülən məlumatla )(ta qəbul

olunan məlumat )t(a arasındakı fərqin yaranmasına əsas sə-

bəblərdən biri kvantlama küyləri, digəri isə kanalda yaranan

maneələrdir. Kvant küyləri kanaldakı maneələrdən asılı deyil

və tamamilə kvantlama səviyyələrinin sayından (kvL ) asılıdır.

Kvantlama səviyyələrini artırmaqla kvantlama küylərini də bir

o qədər azaltmaq olar. Lakin bu halda bir hesabat səviyyəsinə

düşən simvolların sayını artırmaq, nəticədə, simvolun müd-

dətini qısaltmaq və kanalda siqnalın spektr enini geniş-

ləndirmək lazımdır. Beləliklə də, kvantlama küylərinin səviy-

yəsini azaltmaq üçün analoq sistemlərində olduğu kimi siqnalın

spektr enini genişləndirmək lazım gəlir.

Hesab etsək ki, kvantlama küyləri stasionar təsadüfi

prosesdir )(tE , onda a addımı ilə bərabər kvantlamada

kvantlama küyü )22

(aa

arasında dəyişir. Bu halda

0)( tE olarsa, kvantlama küyünün dispersiyası (orta güc)

üçün alarıq:

106

12

)()(

22 atEP

, (5.21)

burada )()()( tnatnan kv -kvantlama addımıdır.

Məlumatın (siqnalın) orta gücünün aP və kvantlama

küyünün gücünə olan nisbəti üçün alarıq:

2

222

)(

)(12)(/)(

a

tBtEtB

P

Pa

;

a kvantlama səviyyələri ( kvL ) ilə ifadə etməklə və

1)(1 tB arasında normalaşarsa alarıq:

1

2

1

minmax

LL

BBa

kv

. (5.22)

Digər tərəfdən də 2

2 1)(

aPtB (burada -məlumatın

pik-faktoru adlanır) olduğunu bilərək alarıq:

2

2

2

2

22

)13(3)1(3

)(

12

k

kva L

aP

P

, (5.23)

burada k -kod dərəcəsi (bir hesabat səviyyəsinə düşən simvol-

ların sayıdır) adlanır. Məlumatın bərabər paylanması zamanı

3 olur. Bu halda

2)12( ka

P

P

olur.

(5.23) ifadəsindən görünür ki, kvantlama səviyyələrinin sayını

artırmaqla kvantlama küy səviyyəsinin nisbi qiymətini azalt-

maq olar (cədvəl 5.1-dən göründüyü kimi):

107

Cədvəl 5.1 Kvantlama

səviyyələrinin sayı,

Lkv

8 16 32 64 128 526 512 1024

Kod

kombimasiyasındakı

simvolların sayı, Kk

3 4 5 6 7 8 9 10

Kvantlama küy

gücünün nisbi

qiyməti, dB-20lg

(Lkv-1)

-16,9 -23,5 -29,8 -36,0 -42,1 -48,1 -54,2 -66,2

Kvantlama küyünün additiv maneələrdən fərqi odur ki, o

məlumatla birlikdə yaranır və ona qeyri-xətti təhriflərin bir

növü kimi baxmaq olar. Kvantlama küyləri siqnalların retrans-

lyasiyası zamanı dəyişmir, yəni toplanmır.

İKM-in yüksək maneədavamlılığı onun ilkin məlumata

nisbətən tezlik spektrinin geniş olması ilə əldə edilir. Kvant-

lama səviyyəsi artdıqca spektr eni də artır. Məsələn, ikizolaqlı

AM-də İKM-AM siqnalının spektr eni maksimum ( 2m ol-

duqda) olur: loqLFF SIKM 2 . İKM-in spektr eni kodun

əsasından da asılı olur. Belə ki, 2m olduqda spektr eni mak-simum olur, m-artdıqda spektr eni azalır.

108

6. ÇOXKANALLI RABİTƏNİN YARADILMA

PRİNSİPLƏRİ VƏ İNFORMASİYANIN PAY-

LANMASI (KOMMUTASİYASI)

6.1. Siqnalların ayrılmasının və qruplaşmasının

nəzəri əsasları

Müasir telekommunikasiya sistem və şəbəkələrinin qu-

rulma təcrübəsi göstərir ki, rabitə traktının çox baha başa gələn

qurğusunu rabitə xətləri təşkil edir: kabel xətləri, optik-lifli

xətlər, şanşəkilli mobil radiorabitə, radiorele, süni peyk rabitə

xətləri və s. Belə ki, rabitə xəttinin tək informasiyanın ötürül-

məsi üçün istifadəsi iqtisadi cəhətdən əlverişli olmadığından

çoxsaylı məlumatların bir rabitə xətti ilə ötürülməsi məsələsi

yaranır. Birkanallı rabitə sistemlərində olduğu kimi çoxkanallı

rabitə də analoq və rəqəm tipli ola bilər. Analoq tipli çoxkanallı

sistemlərin eyniləşdirilməsi üçün əsas və ya standart kanal ola-

raq, telefon danışığının spektrinə ( Hs3400300 ) bərabər tonal

tezlik kanalı qəbul edilir. Rəqəm sistemlərində əsas rəqəm

kanalı olaraq sürəti san

kbit64 olan kanal götürülür. Analoq tipli

çoxkanallı sistemlər tonal tezlikli kanalların birləşməsindən

alınan 12 kanallı sistemdən formalaşdırılır (Avropa ölkələrində

və bizdə). Rəqəmli ötürmə sistemləri (RÖS) işə qrup siqnalının

sürəti 2048 kbit/s olan İKM-30 (İKM-32) ilə formalaşdırılır.

Analoq tipli tezlik sıxlaşması ilə işləyən çoxkanallı veriliş sis-

teminin qurulma prinsipi aşağıdakı struktur sxemdə göstəril-

mişdir (şək. 6.1).

Burada hər bir mənbədən (SM) alınan )(1 ta , ),......,t(a2

)t(a),.....,t(a Ni ilkin siqnallar fərdi vericilər (modulyatorlar)

Ni MMMM ,....,,......,, 21 vasitəsilə uyğun kanal siqnallarına

)t(u1 , )t(u),.....,t(u),.....,t(u),t(u Ni32 çevrilir və cəmləyicinin

girişinə verilir. Cəmləyicinin çıxışında ümumi spektrdə yerləş-

109

miş )}t(u{)t(uN

1

ngr qrup siqnalı alınır. Həmin siqnal qrup

vericisi ( grM ) vasitəsilə yüksək tezlikli xətti siqnala )t(ux çev-

rilir və rabitə xəttinin (RX) girişinə verilir. Onun çıxışında

( qrQ ) alınan )t(U qr qrup siqnalı fərdi qəbuledicilər ,.......,Q,Q 21

NQ (fərdi zolaq süzkəclərindən NZSZSZS ,...., 21 və fərdi

detektorlardan NDDD ,....., 21 ibarətdir) vasitəsilə ilkin siqnal-

lara )t(a),....t(a),t(a N21 çevrilərək, informasiya alıcılarına

İA1, İA2...İAN verilir.

Birləşdirici (cəmləyici) qurğu ilə birlikdə kanal vericiləri

kanalların birləşmə (qruplaşma) aparaturunu (KBA) təşkil edir.

Qrup vericisi ( qrM ), rabitə xətti (RX) və qrup qəbuledi-

cisi ( qrQ ) qrup veriliş traktını təşkil edir, KBA və KAA ilə

birlikdə çoxkanallı rabitə sistemini yaradır.

6.2. Siqnalların tezliyə görə qruplaşması və ayrılması

Siqnalların tezliyə görə ayrılması (və ya qruplaşması-sıx-

laşması) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı rabitədə BAM və zolaq

süzkəci vasitəsilə eyni tezlik spektrinə ),(1 fS )f(S),....f(S N2

malik ilkin məlumatlar yuxarı tezlik spektrinə köçürülür (şək.

6.2.a,b,c).

Bu əməliyyat kanal vericilərinin N21 M,.....,M,M

modulyatorları vasitəsilə yerinə yetirilir. Zolaq süzgəclərinin

(Ƶ ,1S Ƶ ,2S Ƶ 3S ......,Ƶ )NS çıxışında alınan kanal siqnallarının

spektri )( fuk ),....,2,1( Nk Nfff ,.....,, 21 tezlik zolağını

əhatə edir və ötürülən məlumatın spektr eninə bərabərdir (bir

yanzolaqlı modulyasiyadan istifadə olunur):

Fffff kN .....21 .

110

2

Şək. 6.1. Analoq tipli çoxkanallı rabitə verilişinin struktur sxemi:

BA-kanal birləşməsi aparaturu; KAA-kanal ayrılması aparutoru;

NMMM ,....., 21 -kanal modulyatorları; + cəmləyici;

qrM -qrup siqnalı modulyatoru; RX-rabitə xətti;

qrQ -qrup siqnalı q/edicisi; Ƶ 1S , Ƶ ......,2S Ƶ NS -zolaq süzkəcləri;

NDDD ,.....,, 21 -detektorlar; NİAİAİA ,....., 21 -informasiya alıcıları.

110

111

Şək. 6.2. Tezlik sıxlaşması (ayrılması) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı

rabitədə siqnalların qrup spektrinin alınma sxemi

Məlumatların spektrini finit (sonlu) qəbul etsək, altdaşı-

yıcı tezliklər kf elə seçilir ki, Nfff ,.....,, 21 biri digərini bü-

rüməsin (örtməsin). )(),.....,(),( 21 fSfSfS N spektrləri siqnal-

ların birləşməsi qurğusunda toplanır (cəmlənir) və onların cəmi

)( fSqr (qrup siqnalının spektri) ikinci qrup modulyatoruna

( grM ) daxil olur. Qrup siqnalının spektr eni Nffqr -ə bə-

rabərdir. Qrup modulyatorunda )( fSqr spektri daşıyıcı tezlikli

(0f ) rəqslərlə tələb olunan yuxarı tezlik spektrinə köçürülür və

xətti spektrə )( fS x çevrilərək rabitə xətti ilə ötürülür. Bu za-

man maneəyədavamlı modulyasiya növlərinin (TM, FM) birin-

dən istifadə olunur.

112

Qəbul tərəfdə qrup siqnalı qrup demodulyatoruna (Q qə-

buledicidə) daxil olur. Burada xətti siqnal spektri )(tux qrup siq-

nalının spektrinə )( fSqr çevrilir. Sonra qrup siqnalının spektri

kanal qəbuledicilərinin tərkibinə daxil olan tezlik zolaq süz-

gəclər (ƵkS ) vasitəsilə ayrılaraq ( kf ), kanal demodulyatorları

ilə kD ilkin məlumata )t(aN çevrilir (şək. 6.3) və alıcı qurğu-

ya verilir (kIA ).

Şək. 6.3. Müxtəlif kanalların siqnalının zolaq süzkəci və (ATS) ilə ayrılma

sxemi

Beləliklə də, tezlik ayrılmasında (və ya qruplaşmasında)

siqnalların ideal ayrılması üçün iki şərtin ödənilməsi vacibdir:

)(tSk siqnalının kf tezlik zolağı daxilində enerjisinin tam

cəmləşməsi və zolaq süzkəcinin ideal tezlik xarakteristikasına

malik olması. Kanallar arasında qarşılıqlı keçid maneələrinin

113

zəiflədilməsi üçün mühf mühafizə zolağından istifadə etmək

lazım gəlir (şək. 6.4). Müasir çoxkanallı telefon rabitəsində

standart telefon danışığının spektr eni mühafizə zolağını

)9,0( kHsfmüh nəzərə almaqla mühk fF )3003400( və

Kqr FNf olur.

Şək. 6.4. Kanallar arası mühafizə zolağının qoyulması sxemi.

Bundan əlavə qrup siqnalı traktının yüksək xəttiliyi tələb

olunur. Odur ki, tezlik sıxlaşması (ayrılması) prinsipi ilə işlə-

yən çoxkanallı rabitə sistemində veriliş traktının tezlik zola-

ğının effektiv istifadəsi yalnız 80% təşkil edir.

6.3. Siqnalların (kanalların) zamana görə qruplaşması

və ayrılması

Kanalların zamana görə ayrılma (qruplaşma) prinsipi ilə

işləyən rabitə sistemlərində qrup siqnalının alınması və ötürül-

məsi aşağıdakı sadə struktur sxem üzrə təşkil edilir (şək. 6.5).

Bu sxemdə: SM-siqnal mənbəyi; verK -verici komutator;

İM-impuls modulyatoru; RX-rabitə xətti;

TIG-takt impulsları generatoru;

edqK / -qəbuledici komutator;

İD-impuls detektoru; İA-informasiya alıcısı.

114

Şək.6.5. Zaman ayrılması (sıxlaşması) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı

məlumat verilişi sisteminin sadə struktur sxemi

114

115

verK -komutatoru ilə hər bir kanalın növbə ilə ötürülməsi

təşkil edilir. Əvvəlcə 1-ci kanal, sonra 2-ci kanal və nəhayət N-

ci kanalın siqnalı ötürülür. Bundan sonra yenə də 1-ci kanal

qoşulur və proses dövrü olaraq təkrarlanır. Təkrarlama tezliyi

diskretləşmə tezliyinə bərabərdir: mksanTT dt 125 (və ya

kHsfd 8 ).

Qəbuledici hissədə analoji komutator edqK / qoyulur və

növbə ilə qrup kanalını müxtəlif kanalların qəbuledicisinə qo-

şur. Sistemin normal işləməsi üçün verici və qəbuledici hissədə

kanalların sinfaz çevrilməsi təmin olunmalıdır. Kanal siqnalı-

nın sinxronizasiyası üçün informasiya kanallarından biri isti-

fadə olunur. KZS ilə işləyən sistemlərdə zamana görə kəsilməz

impulslar ardıcıllığından )(),......,(),( 21 tStStS N istifadə olunur.

Kanal siqnallarının cəmi qrup siqnalını )(tSqr təşkil edir (şək.

6.6). Şəkildə 1i və 2k kanallarının siqnalları göstəril-mişdir. Qrup siqnalı üçün yazmaq olar:

itt

tttK

0

;1;

Zamana görə süzkəcləmə nəticəsində i-qəbuledicisinin

çıxışında yalnız i-kanalının impulsları ayrılır və demodulyasiya

olunduqdan sonra )(tai məlumatı i nömrəli informasiya alıcı-

sına daxil olur (şək. 6.6).

Qonşu kanallar arasında qarşılıqlı maneələri zəiflətmək

üçün kHsFyux 4 və zaman intervalı (diskretləşmə intervalı)

ümy

NFNFN

tt

2

1

2

1

götürülür.

Ümumi tezlik spektrinin eni həm tezlik sıxlaşması, həm

də zaman sıxlaşması sistemlərində eynidir.

116

Şək. 6.6. Siqnalların zamana görə sıxlaşmasında qrup

siqnalının yaranması

117

Şək. 6.7. Kanalların zamana görə ayrılma (sıxlaşma) prinsipi ilə işləyən məlumatların müasir çoxkanallı veriliş

sisteminin struktur sxemi:

burada ATS-alçaq tezlik süzkəci; EA-elektron açarı; İG-impuls generatoru; KİPQ-kanal impulsları paylayıcı qurğusu;

CQ-cəmləyici (toplayıcı) qurğu; Sİ-sinxroimpulslar; TİG-takt impulsları generatoru.

117

118

6.4. Siqnalların kombinasiyalı sıxlaşması və ayrılması.

Çoxkanallı diskret məlumatların ötürülməsində kanalla-

rın tezliyə, zamana və s. görə sıxlaşması və ayrılması ilə yanaşı

qrup siqnalının kombinasiyalı formalaşma üsulundan da istifa-

də olunur. Həmin üsulun mahiyyəti aşağıdakından ibarətdir.

Tutaq ki, biri-birindən asılı olmayan (əlaqəsiz) N qədər

diskret məlumatı ümumi qrup traktı ilə ötürmək tələb olunur.

Əgər i-məlumatın elementi mümkün olan ( Ni ,......,2,1 ) im

elementini qəbul edərsə (N qədər mənbəni birləşdirən), onda

ümumi məlumatların sayı iN

i mM 1 bərabər olur. im -lərin

qiyməti eyni olduqda mmi və mMN

i 1

NmM olur.

Beləliklə də, kodun əsası olan NmM -dən istifadə edə-rək, eyni vaxtda kodunun əsası m olan N-fərdi mənbələrdən informasiya ötürmək olar. Xüsusi halda 2m (ikilikod),

kanalların sayı 2N götürülərsə, onda qra məlumatı hər iki

kanalda sıfır və vahiddən ibarət kombinasiyalara uyğun dörd mümkün olan qiymət qəbul edə bilər. Müxtəlif kanalların kom-binasiya siqnallarının müxtəlifliyinə əsaslanan siqnal ayrılma-sına (qruplaşmasına) kombinasiyalı kanal ayrılması deyilir. Kombinasiyalı (kodlu) ayrılma (sıxlaşma) prinsipi ilə işləyən çoxkanallı sistemin struktur sxemi şək. 6.8-də verilmişdir.

Burada )(),.....,(),( 21 tatata N ilkin məlumatlar N qədər mənbə-

dən koderin girişinə daxil olur (burada koder kanalların birləş-məsi-qruplaşması qurğusu-KBQ funksiyasını yerinə yetirir).

Koderin çıxışından alınan qrup siqnalı )(tag grQM (qrup mo-

dulyatoruna) verilir və onun çıxışından alınan qrup siqnalı

)(tugr qrup traktına (rabitə xəttinə) verilir. Qəbuledici hissədə

demodulyasiya və dekodlama prosesindən sonra alınan N qədər

ilkin məlumatlar )(),......,(),( 121

1 tatata N abonentlər ötürülür.

119

Şək. 6.8. Kombinasiyalı sıxlaşmalı çoxkanallı sistemin struktur sxemi

119

120

6.5. Küyəoxşar siqnallarla veriliş sistemləri

Yuxarıda nəzərdən keçirilən ortoqonal və xətti qeyri

əlaqəsiz siqnallarla çoxkanallı veriliş sistemləri normal iş reji-

minin təmin edilməsi üçün bu və ya digər sinxronlaşma tələb

edir: KTA-da siqnal spektri ilə buraxma tezlik zolağının, KZA-

da ayrı-ayrı kanalların zaman intervallarının uyğun olması və s.

Bir çox hallarda isə dəqiq sinxronlaşma aparmaq çətinləşir.

Belə hallarda asinxron çoxkanallı rabitə sistemlərindən istifadə

etmək olar. Bu zaman bütün abonentlərin siqnalları bir ümumi

tezlik zolağında ötürülür, kanallar isə zamana görə öz araların-

da sinxronlaşdırılmır. Bu cür sistemlərə rabitə xəttinə sərbəst

daxil olma sistemləri deyilir. Sərbəst daxilolma sistemlərində

hər bir kanala (abonentə) onu əlamətləndirən (fərqləndirən)

müəyyən siqnal forması verilir. Küyəoxşar siqnallar (KOS)

mürəkkəb siqnallar sinifinə aid olub, formaya görə fərqlənən

siqnalların sonrakı inkişafı sayılır. Hər bir kanala onun “adresi-

ünvanı” sayılan ortoqonal ikili ardıcıllıqlardan birinin adı

verilir. Odur ki, “asinxron ünvanlı (adresli) rabitə sistemi”

(AÜRS) adı yaranır. Həmin “AÜRS” sisteminin üstünlüyü

ondadır ki, mərkəzi kommutasiya sistemi lazım gəlmir; Bütün

abonentlər verici və qəbuledicini yenidən tezliyə kökləmədən

biri-biri ilə birbaşa əlaqə saxlaya bilir; bunun üçün çağrılan

abonentin “adresini” (ünvanını) yığmaq kifayətdir (şək. 6.9)

121

Şək.6.9. Çoxkanallı asinxron (ünvanlı) rabitə sisteminin struktur sxemi

122

7. RABİTƏ MƏNBƏLƏRİ VƏ KANALLARININ

KODLANMASI

7.1. Ümumi məlumatlar və kodlama üsullarının təsnifatı

Diskret məlumatların diskret rabitə kanalları ilə ötürül-

məsi üçün çevrilməsi prosesinə kodlama deyilir. Qəbuledici

hissədə kodlamanın əksinə olan prosesə, yəni qəbul olunan siq-

naldan ilkin siqnalı (kodlanmadan əvvəlki) bərpaetmə prose-

sinə dekodlama (kodsuzlama-koddansalma) deyilir. Kodlama

və dekodlama prosesini yerinə yetirən qurğulara koder və

dekoder, onlara birlikdə isə kodek adı verilir.

İstifadə məqsədinə görə kodlama üsulları üç qrupa bö-

lünür: sadə, səmərəli (qənaətcil) və maneəyədavamlı kodlama

üsulları.

Sadə kodlama (primitiv kodlama) üsulu məlumat mənbə-

yinin əlifbası ilə kanal əlifbasının uyğunlaşması (razılaşması)

üçün tətbiq edilir. Sadə kodlamadan həmçinin ötürülən infor-

masiyanın şərtlənməsi və sinxronlaşma sisteminin dayanıq-

lılığını artırmaq məqsədi üçün də istifadə edilir.

Səmərəli (qənaətcil) kodlama və ya verilənlərin sıxılması

üçün istifadə olunan kodlama məlumatların yaddaşda saxlan-

ması və informasiyanın verilməsi müddətinin azaldılması üçün

tətbiq olunur. Səmərəli kodlama başqa kodlama üsullarından

onunla fərqlənir ki, mənbənin koderinin çıxışındakı artıqlıq

əmsalı (Qaç) mənbənin koderinin girişindəki artıqlıq əmsalın-

dan (Qag) kiçikdir, yəni: QaçQag. Səmərəli kodlama üsulları

terminal komplekslərində, EHM-də və telekommunikasiya şə-

bəkələrində tətbiq olunan modemlərdə, multipleksorlarda və s.

geniş istifadə olunur. Məsələn, verilənlərin sıxılması üçün sə-

mərəli kodlama üsullarının təsnifatı şək. 7.1-də verilmişdir:

123

Şək. 7.1. Səmərəli kodlama üsullarının struktur sxemi

123

124

Maneəyədavamlı (və ya artıqlıqlı) kodlama üsulu diskret

kanalla informasiya verilişində yaranan xətaları, səhvləri aşkar

etmək və düzəltmək üçün istifadə olunur. Maneəyədavamlı

kodlamada artıqlıq əmsalı QaçQaggir

şərtini təmin edir (ödə-

yir). Şəkil 7.2-də maneəyədavamlı kodlama üsulları təsvir

olunmuşdur.

Diskret məlumatların verilişində xətti bloklu kodlama

üsulları olaraq korreksiyaedici kodlardan geniş istifadə olunur.

Xətti bloklu kodlama üsulu maneəyədavamlı kodlama sayılır.

Bərabər və qeyri-bərabər ölçülü kodlama üsullarının kor-

reksiyaedici kodlama zamanı kod kombinasiyalarının sayı N

aşağıdakı kimi təyin edilir:

KmN n , rkn .

Əgər KN olarsa, kod sadə kod, əgər KN olarsa, onda

kod korreksiyaedici sayılır. İkili ( 2m ) n-dərəcəli korreksiya-

edici kodlamada icazəli kod kombinasiyalarının sayı aşağıdakı

kimi təyin edilir: k

iN 2 , Kk 2log ,

burada n, k, r-ümumi, informasiya və yoxlayıcı kod simvol-

larının sayıdır.

Korreksiyaedici kodlama üsullarından məlumatların ötü-

rülməsi sistemlərində və şəbəkələrində geniş istifadə olunur.

7.2. Bərabərölçülü kodlar və kodlamanın

əsas parametrləri

Telekommunikasiya məlumat mübadiləsi sistemlərində

əsas praktiki məsələlərdən biri ötürülən məlumatın doğru və

düzgün qəbulu məsələsidir. Maneəyədavamlılıq həmin məsələ-

lərin həllinə yönəldilir. Maneəyədavamlılığı yüksəltmək üçün

müxtəlif üsullardan istifadə edilir. Bunlara aşağıdakılar daxil-

dir:

125

Şək. 7.2. Maneəyədavamlı kodlama üsullarının təsnifatı sxemi

125

126

1.Veriliş üsullarında və qəbulunda sxem, aparat-proqram təmi-

natının yaxşılaşdırılması;

2.Veriliş sistemlərində effektiv ötürmə üsullarının tətbiqi;

3.Məlumat verilişi sistemlərində əks əlaqə dövrələrinin tətbiqi;

4. Məlumat verilişi (ötürülməsi) sistemlərində korreksiyaedici

kodlama üsullarından istifadə edilməsi və s.

Telekommunikasiya və digər ERS-də maneəyədavamlılı-

ğı yüksəltmək üçün ikili əsasa malik ( 2m ) kod qrupundan

daha çox istifadə olunur. Bu zaman kod kombinasiyaları

aşağıdakı kimi təyin edilir:

1

0

0

0

2

2

1

1 ,22......22)(n

k

k

k

k

k

k

k aaaamN (7.1)

burada m -kodun əsası (ikili kod üçün 2m );

n -kod simvollarının ümumi sayı (kodun dərəcəsi);

a -kod əlifbasından ibarət əmsallardır:

1;0a . Məlumat mübadiləsi üçün ERN-də aşağıdakı ikili kodlardan

istifadə olunur:

1. Əlavə daxil edilmiş ikili kodlar, yəni artıqlığa malik ikili

kodlar; belə kodlar korreksiya edici kodlar sayılır və artıqlıq

əmsalı aşağıdakı kimi təyin edilir:

01

1log

log1 n

nmn

KQar .

Çünki m

KnKmN n

log

log -sadə kod üçün.

Korreksiyaedici ikili n dərəcəli kod üçün )2( mKN :

ki KN 2 buradan Kk 2log .

Artıqlıq əmsalı üçün yazmaq olar:

n

KQar

2log1 . (7.2)

Korreksiyaedici kodlar üçün kod sürəti aşağıdakı kimi təyin

edilir:

127

mlogn

KlogV

2

2k , (7.2)

2m və kK 2 olduqda: 1

n

kVk olur.

2. Artıqlığa malik olmayan sadə ikili kodlar üçün kod sürəti

1n

kV k olur.

Hər iki üsulda kodları bərabərölçülü bloklu kod hesab

etmək olar. Korreksiyaedici bərabərölçülü kodlar iki qrupa

bölünür:

1. Səhvləri aşkar edən kod qrupları;

2. Səhvləri düzəldən kod qrupları.

Burada ikinci kod qrupları özləri də iki növə bölünür:

bərabərölçülü və qeyri-bərabərölçülü kodlar.

Bərabərölçülü kodlarda simvolların ötürülməsi üçün kod

elementlərinin sayı həmişə eyni olur. Məsələn: 11000A və

00111B üçün 5k . Bu zaman kodlamada kodun nisbi

sürəti aşağıdakı kimi təyin edilir:

artk Qmn

KV 1

log

log

2

2 . (7.4)

Qeyri- bərabər ölçülü kodlarda simvolların ötürülməsi

üçün 1-dən n-ə qədər kod elementlərindən istifadə olunur, yəni:

00011000A üçün 8k , 10101B üçün 5k və s. Bərabər və qeyri-bərabər ölçülü kodlama üsullarının müxtəlif

kombinasiya üsullarını seçməklə elektrik rabitə sistemlərinin

maneəyədavamlılığını yüksəltmək olar. Belə kodlara “dar

mənada” optimal kodlar və ya optimal kodlama üsulları deyilir.

Telekommunikasiya sistemlərində bərabərölçülü ikili kod qru-

pundan daha geniş istifadə olunur və kod kombinasiyalarının

sayı aşağıdakı kimi təyin edilir:

n

i

nn

nnn

i

n CCCCN1

21 12...... , (7.5)

128

burada inC -elementin n-sətirli matrisinin mümkün olan birləş-

mələrinin sayıdır.

Bu düstur ikili əsasa malik qeyri-bərabərölçülü Şennon-

Fano, Xaffmen və digər kod qruplarına da aid edilə bilər.

7.3. Korreksiyaedici kodlar

Hemminq kodu

ERN-də (ERS-də) məlumat verilişi və qəbulunun maneə-

yədavamlılığını yüksəltmək üçün korreksiyaedici kodlama

(KEK) üsullarından geniş istifadə edilir. KEK-lar qəbul prose-

sində baş vermiş səhvləri aşkar edir və onları düzəltmək

imkanına malik olur. Bunun həyata keçirilməsi üçün tələb

olunan kod məsafəsi kd aşağıdakı şərtdən seçilir:

nxxdd jikk ),(1 min , burada ji xx , -ayrı-ayrılıqda kod kombinasiyalarıdır:

n

j

n

i XXxX ,

Kod məsafəsi kod kombinasiyalarının potensial imkanını və

strukturunu müəyyən edir. Sadə kodlar üçün 1kd , 2kd

götürülür, 2kd o deməkdir ki, sadə halda ən azı bir səhvi

düzəltmək imkanına malikdir. Tutaq ki, iki elementli kod

kombinasiyası verilmişdir:

,101)001100(2 Mod 2kd .

Telekommunikasiya rabitə sistemlərində korreksiyaedici

kodlar üçün 3min kd götürülür. Bu o deməkdir ki, tək səhvləri

aşkar edir və onu düzəltmək imkanına malikdir. Minimum

Hemminq kod məsafəsi aşağıdakı kimi ifadə olunur:

),,(min jikk XXdd ji XX .

129

2. Korreksiyaedici kodların digər əsas parametrləri kod

kombinasiyalarının səhvlərini aşkar etmə (a ) və düzəltmə

(d ) əmsallarıdır:

a) 1 ka d -aşkaretmə əmsalı;

b) səhvləri düzəltmə əmsalı:

Ϭ2

1 kd

d, .....7,5,3kd -tək ədədlər üçün;

Ϭ2

2 kd

d, ,.....8,6,4kd -cüt ədədlər üçün.

Korreksiyaedici kodlarda faydalı informasiya-məlumat (FM)

ilə yanaşı səhvləri aşkar etmək və düzəltmək üçün yoxlayıcı

kod kombinasiyalarından (YK) istifadə edilir. Onların sayı aşa-

ğıdakı kimi təyin edilir:

knr , (7.6)

burada kn, -uyğun olaraq ümumi və informasiya daşıyıcı kod

kombinasiyalarının sayıdır.

Əgər Hemminq kod məsafəsi 30min ddk olarsa, yox-

layıcı kod kombinasiyalarının sayı aşağıdakı kimi təyin edilir:

)1(2 nloqr (7.7)

7.4. Dövrü kodlar və onların qurulma alqoritmi

Korreksiyaedici kodlar qrupunda kod məsafəsi 3kd

olduqda Hemminq kodu və dövrü kodlar mühüm əhəmiyyət

kəsb edir. Aşağı sürətli veriliş sistemlərində maneəyədavam-

lılığı yüksəltmək məqsədi ilə 3min kd olan (veriliş sürəti

san

kbitVk 6,9 ) Hemminq kodlarından istifadə edilir. Lakin yük-

sək veriliş sistemlərində Hemminq kodu özünü doğrultmur,

yəni maneəyədavamlılıq tələblərinə cavab vermir. Odur ki,

yüksək sürətli veriliş sistemlərində maneəyədavamlılığı yük-

130

səklətmək (artırmaq) üçün korreksiyaedici kod sayılan dövrü

kodlardan istifadə edilir ( 3min kd götürülür). Dövrü kodun

dövrülüyü onun bir pillə sağa sürüşdürülməsi ilə alınır, yəni:

11320121 ........... nnnnndk NNNNNNNNN dkN Ϭ 00111011101110011001)(x

Dövrü kodlarda yoxlayıcı kod kombinasiyası ilə faydalı

məlumat rabitə kanalında birgə ötürülür (şək. 7.9).

Şək. 7.3. Rabitə kanalında dövrü kodun ötürülmə sxemi

7.5. İterativ və kaskadlı kodlar

Sadə dekodlama əməliyyatlarında bir neçə qısa kodları

birləşdirməklə güclü kodlar (uzun bloklara və böyük kod

məsafəsinə malik) alınır. Məsələn, iki müntəzəm xətti kodlar-

dan