Chastotasi modullyatori va chastota modullashgan signal detektrini tadqiq etish

Chastotasi modullyatori va chastota modullashgan
signal detektrini tadqiq etish
Diskret xabarni radiosignalga aylantirish kodlash va modulyatsiyalash orqali amalga oshiriladi. Kodlash signalni yaratish asosini belgilaydi, modulyatsiyalash esa aloqa kanali orqali uzatish uchun shakllantiriladigan signal turini bildiradi.
Diskret xabarni ma’lum matn deb hisoblasak, u harflardan, raqamlardan va tinish belgilaridan iborat bo‘ladi. Diskret xabar hamma elementlarini raqamlab chiqamiz va bu holda xabarni raqamlar shaklida uzatishni amalga oshirish mumkin bo‘ladi.
O‘nlik tizimida hisoblash tizimi asosi 10 raqami hisoblanadi. Har qanday N sonni quyidagi shaklda ifodalash mumkin: 𝑁 = ⋯ + 𝑎2102 + 𝑎1101 + 𝑎0100 ; bunda 𝑎0, 𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛 – koeffitsiyentlari 0 dan 9 gacha qiymatlarni oladi.
Masalan: 375 soni 3∙102 +7∙101 +5∙100 shaklida ifodalanadi. Umuman hisoblash asosi qilib har qanday 𝑚 soni olinishi va 𝑁 soni quyidagicha ifodalanishi mumkin: 𝑁 = ⋯ + 𝑎3𝑚3 + 𝑎2𝑚2 + 𝑎1𝑚1 + 𝑎0𝑚0 ; (1.8) bunda 𝑎0, 𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛 – koeffitsiyentlar 0 bilan 𝑚 − 1 orasidagi qiymatlarni o‘z ichiga oladi
Agar 𝑚 = 2 bo‘lsa, unda ikkilik hisoblash tizimidan foydalanish va har qanday sonni faqat ikki raqam 0 va 1 orqali ifodalash mumkin. Masalan: 15 raqami 1∙23 +1∙22 +1∙21 +1∙20 , ya’ni 1111. Ikkilik tizimida arifmetik hisoblash juda sodda bo‘ladi.
Masalan, qo‘shish quyidagi qoida asosida bajariladi: 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10. Bundan tashqari ikkilik modul bilan qo‘shishda quyidagi qoidaga amal qilinadi: 0 ⊕ 0 = 0; 0 ⊕ 1 = 1; 1 ⊕ 0 = 1; 1 ⊕ 1 = 0. Agar diskret xabar elementlarining ketma-ketligini ikkilik sonlar ketmaketligi bilan almashtirsak, ularni aloqa kanali orqali uzatish uchun faqat ikkita 1 va 0 kod simvolini uzatish kifoya qiladi. Misol uchun: 0 va 1 sonlari turli chastotali tebranishlar yoki turli qutbli (“+1” yoki “−1“) doimiy tok ketma-ketligini uzatish 18 orqali amalga oshirish mumkin.
Ikkilik asosda kodlashdan turli aloqa tizimlarida va hisoblash texnikasida keng foydalaniladi. Kodlash natijasida diskret xabar elementlari ularga mos sonlar (kod simvollari 0 va 1 lar to‘plami) bilan almashtiriladi. Diskret xabar har bir elementiga elementar signallar to‘plamidan iborat kodlar kombinatsiyasi biriktiriladi. Diskret xabar hamma elementlariga mos keluvchi kodlar kombinatsiyalari kod deb ataladi. Kodlash qoidasi odatda kod jadvali shaklida keltiriladi va xabar elementlariga mos kodlar kombinatsiyasidan iborat bo‘ladi
Bir-biridan farq qiluvchi kod simvollari kod alfaviti deb ataladi. Ularning soni kod asosini tashkil etadi. Umumiy holda diskret xabar 𝑁 ta elementlarini, 𝑛 ta sonni m asosli hisoblash asosida ifodalash, ya’ni 𝑁 = 𝑚𝑛 shaklida bo‘ladi. Har bir kodlar kombinatsiyasidagi elementar simvollar soni uning uzunligini bildiradi va qiymatini ko‘rsatadi.
Har bir kodlar kombinatsiyasining elementar simvollari doimiyligi 𝜏0 bo‘lsa va u 𝑛 ta elementar signaldan iborat bo‘lsa unda 1 0 0 0 0 0 t τ 0 τ 0 τ 0 τ 0 τ 0 0 0 0 1 0 t τ 0 1 0 0 1 0 t τ 0 1 1 0 1 0 0 t τ 0 1 0 19 kodlar kombinatsiyasining uzunligi 𝑇𝑘𝑘 = 𝑛 ∙ 𝜏0 bo‘ladi. Har bir kodlar kombinatsiyasidagi elementar signallar davomiyligi 𝜏0 qancha katta bo‘lsa yoki kodlar kombinatsiyasida ortiqcha elementar simvollar ko‘p bo‘lsa diskret xabarni aloqa kanali orqali uzatish tezligi shunga mos ravishda kamayadi.
Kodlar kombinatsiyasidagi elementar simvollar soniga qarab kodlar ikkilik va ko‘p asoslik kodlarga bo‘linadi. Bundan tashqari kodlar kombinatsiyasi davomiyligi bir xil bo‘lgan va bir xil bo‘lmagan turlarga bo‘linadi. Kodlar kombinatsiyasi davomiyligi bir xil bo‘lgan kodga misol sifatida Bodo kodini keltirish mumkin. Bu kodda hamma kodlar kombinatsiyasi 5 yoki 7 elementar signaldan tashkil topgan bo‘ladi. Kod kombinatsiyalari davomiyligi har xil bo‘lgan kodga misol sifatida Morze kodini keltirish mumkin. Bu kodda 0 va 1 faqat ikki shaklda: bittadan 1 va 0 yoki uchta bir (111) va uchta nol (000) holatida foydalaniladi. Bitta bir (1) nuqta va uchta bir (111) tirega mos keladi. Bitta nol nuqtani tiredan ajratuvchi element hisoblanadi. Uchta noldan (000) dan kodlar kombinatsiyasini bir-biridan ajratishda qo‘llaniladi.
Demodulyatsiya natijasida modulyatsiyalangan tashuvchidan xabar
tashuvchi parametrining o‘zgarishi ajratib olinadi. Bu jarayon modulyat siya
jarayoniga teskari bo‘lgani uchun demodulyatsiya deb ataladi. Modulyatsiya va
demodulyatsiya qurilmasi birgalikda modem deb ataladi.
Agar uzatilayotgan xabar uzluksiz bo‘lsa, demodulyatsiya natijasida olingan signal tovush yoki tasvir aks ettirish qurilmasiga beriladi. Masalan: radioeshittirishda radiokarnayga, Televideniyeda qabul qilish qurilmasi elektron trubkasiga. Xabar diskret shaklda uzatilayotgan bo‘lsa, demodulyatsiyadan so‘ng, dekodlash jarayoni amalga oshirilishi shart. Chunki dekoder chiqishida koder chiqishidagiga mos kod simvollari ketma-ketligi hosil bo‘ladi. Kod simvollari ketma-ketligi diskret xabar elementlariga almashtiriladi. Agar demodulyatsiya va dekodlash jarayoni bitta qurilmada amalga oshirilsa kod simvollari ketma-ketligi mos diskret xabar elementi bilan almashadi. Bu holat “butun qabul qilish” deb yuritiladi. Demodulyatsiya va dekodlash alohida qurilmalarda amalga oshirilsa
dastlab signal elementlari alohida-alohida tiklanadi, so‘ngra kodlar kombinatsiyasi dekodlanadi, ya’ni diskret xabar elementiga aylantiriladi.
Modulyatorlarning ish rejimi va modulyatsiyalash sifati uning statik
modulyatsion xarakteristikasi orqali baholanadi. Ko‘rilgan siljish orqali
modulyatsiya modulyatorining statik modulyatsiyalash xarakteristikasi deb, stok
toki birinchi garmonikasi 𝐽𝑡1 ning siljish kuchlanishi 𝐹𝑡ga bog‘liqligiga aytiladi.
Bu xarakteristikani o‘lchashda va hisoblab chiqishda 𝑉𝑛= const , 𝐹𝑛= const
bo‘lishi kerak.
Maydon tranzistorli modulyatorning soddalashtirilgan sxemasi
AM signallarni olishda tranzistorli modulyatorlar modulyatsiyalovchi signal aktiv elementlarning qaysi uchlari orasiga berilganiga qarab farqlanadilar.
1. Tashuvchi signal 𝑣𝑢(𝑢) va modulyatsiyalovchi signal 𝑣𝑛(𝑢) bipolyar
tranzistorning baza-emitter oralig‘iga berilgan bo‘lsa, baza modulyatsiyasi deb
ataladi.
2. Tashuvchi signal 𝑣𝑢(𝑢) baza-emitter oralig‘iga va modulyatsiyalovchi signal 𝑣 𝑛 (𝑢) kollektor-emitter oralig‘iga berilgan bo‘lsa kollektor modulyatsiyasi deb ataladi.
3. Tashuvchi signal 𝑣 𝑢 (𝑢) baza-emitter oralig‘iga, modulyatsiyalovchi signal 𝑣 𝑛
(𝑢) bir vaqtning o‘zida baza-emitter va kollektor-emitter oralig‘iga berilsa bunday modulyatsiya murakkab modulyatsiya turi hisoblanadi.
Yuqorida ta’kidlanganidek, AM signal quvvatining katta qismi hech qanday
axborotga ega bo‘lmagan tashuvchi uchun sarflanadi. Uzatkich quvvatidan
samarali foydalanish uchun tashuvchisi yo‘q qilingan (bostirilgan) ikki polosali
signaldan foydalanish maqsadga muvofiq. Spektrida tashuvchisi mavjud bo‘lmagan va faqat ikkita yon tomon polosalaridan iborat bo‘lgan garmonik
modulyatsiya turi balansli modulyatsiya (inglizcha – amplitude modulation with
suppressed carrier, AM-SC) deb ataladi.
Burchak modulyatsiyasida tashuvchi tebranishning amplitudasi doimiy
saqlanadi, foydali axborot esa chastota yoki fazaning o‘zgarishida aks etadi. Agar
modulyatsiyalovchi signal ta’sirida tashuvchi tebranishning chastotasi o‘zgarsa, bunday modulyatsiya chastota modulyatsiyasi (ChM); fazasi o‘zgarsa, bunday modulyatsiya faza modulyatsiyasi (FM) deb ataladi. Ushbu ikki tur modulyatsiya bir-biri bilan chambarchas bog‘liq bo‘lganligi sababli burchak modulyatsiyasi deyiladi.