Электроника ва радиотехника кафедраси 9- ma’ruza: uzluksiz signallarni raqamli uzatish reja

Impuls-kodli modulyatsiya
Uzluksiz xabarlarni raqamli aloqa kanallari orqali uzatish mumkin. Uzluksiz xabarlar dastlab uzluksiz signallarga aylantiriladi. Ushbu uzluksiz signallar spektri kengligi va davomiyligi ga teng bo‘lsa, Kotelnikov teoremasiga asosan o‘zining oralig‘ida aniqlangan ta oniy qiymatlari yordamida uzatilishi va qayta tiklanishi mumkin. Agar qilib tanlansa, signalni yuqori aniqlikda uzatishni va qayta tiklashni ta’minlash mumkin.
Uzluksiz signalning oraliqda olingan qiymatlarini kodlab, kodlar ketma-ketligi raqamli aloqa kanallari orqali uzatilishi mumkin.
Impuls-kodli modulyatsiya (IKM) uzluksiz signallarni raqamli signallarga aylantirish uchun qo‘llaniladi. Uzluksiz signallarni raqamli signallarga aylantirish asosini uch bosqichda amalga oshiriluvchi jarayon tashkil qiladi, ya’ni bular: diskretlash, kvantlash va ikkilik kod bilan kodlashdir
Ushbu uch bosqichni alohida-alohida ko‘rib chiqamiz.

• Diskretlash natijasida uzluksiz signal diskret signalga aylantiriladi, ya’ni uzluksiz signalning oniy qiymati har oraliqda yuqori aniqlikda o‘lchanadi.

• Kvantlash natijasida diskretlangan signalning oniy qiymati ruxsat etilgan diskret sathlardan o‘ziga taxminan mos keluvchisi bilan almashadi. Sath bo‘yicha diskretlashni kvantlash deb ataladi. Odatda kvantlar soni aniq berilgan bo‘lib, kvantlash natijasida raqamli signal ushbu sathlardan biriga almashtiriladi. Ikki eng yaqin sath orasidagi farq – kvantlash qadami deb ataladi. Kvantlash qadamining kichiklashishi sathlar sonining oshishiga olib keladi.

• Kodlash natijasida kvantlangan sathlar kodlar kombinisiyasi bilan almashinadi. Odatta ikkilik kodlardan, ya’ni asosi “1” va “0” kodlardan foydalaniladi, bunda mos kodlar kombinatsiyasi ikkilik hisob usulida hisoblanib, sathlarga biriktiriladi. Kodlar kombinatsiyasi to‘g‘ridan-to‘g‘ri ikkilik aloqa kanali orqali yuqori chastotali tashuvchini amplitudasi, chastotasi yoki fazasini manipulyatsiyalash natijasida olingan signal s(t) yordamida uzatiladi.

Umumiy holda uzluksiz signallarni raqamli uzatish tizimining strukturaviy sxemasi 5-rasmda keltirilgan.
Diskretizator
Uzluksiz signal
Kvantovatel
Koder
Uzatkich
Aloqa liniyasi
Qabul qilgish
Filtr
Dekoder
Uzluksiz signal
Analog-raqam o‘zgartirgich
Raqam-analog o‘zgartirgich
5 rasm. Uzluksiz signallarni raqamli uzatish tizimining strukturaviy sxemasi
Amalda diskretlash, kvantlash va kodlash amallari bir qurilmada – analog-raqam o‘zgartirgichida (ARO‘) amalga oshiriladi, va natijada IKM signal hosil bo‘ladi. IKM signalni shakllantirish jarayoni 6-rasmda keltirilgan.
6-rasm. IKM signalni shakllantirish jarayoni
Kvantlish shovqini. Kvantlangan signalning ikki eng yaqin sathi orasidagi farq , kvantlash qadamini ba’zan bilan ham belgilanadi. Bunda uzluksiz signalning vaqtdagi oniy qiymati kvantlash natijasida unga eng yaqin sath bilan almashadi.
Amalda notekis kvantlashdan keng foydalaniladi. Bunda kvantlash qadami uzatiladigan uzluksiz signal ning o‘zgarish tezligiga bog‘liq bo‘lib, u qancha tez o‘zgarsa kvantlash qadami ham shuncha katta bo‘ladi (9.3-rasm). Shunday qilib ning kichik stahlari ancha aniqroq kvantlanadi.
Notekis kvantlashdan foydalanishdan maqsad kvantlashdagi xatolikni deyarli o‘zgarmas saqlab turishdan iborat. Amalda notekis kvantlashni uzluksiz signal ni kvantlashdan oldin kompressiyalash (siqish) so‘ngra kvantlash; chiqishdagi signalni ekspanderdan o‘tkazish (cho‘zish) asosida bajariladi (7-rasm).
Shunday qilib notekis kvantlash amalida: kompressiyalash; bir xil (oddiy) kvantlash va ekspanderlashdan iborat. Kompressor va ekspander bir-biriga teskari amallarni bajaradi, natijada notekis kvantlangan raqamli signal hosil bo‘ladi (7-rasm).
Kompressiyalash
(siqish)
Bir tekis kvantlash
Eksponderlash
(yoyish)