Mavzu: chm signallarini hosil qilish

SIGNALLAR HAQIDA
Signalni qayta ishlashda signal hodisa haqida ma'lumot beruvchi funktsiyadir. Fazo yoki vaqt davomida o'zgarishi mumkin bo'lgan har qanday miqdor kuzatuvchilar o'rtasida xabar almashish uchun signal sifatida ishlatilishi mumkin. Signalni qayta ishlash bo'yicha IEEE tranzaktsiyalari signalga misol sifatida audio, video, nutq, tasvir, sonar va radarni o'z ichiga oladi. Signal, shuningdek, ma'lumotni olib o'tmasa ham, makon yoki vaqt (vaqt seriyasi) bo'yicha miqdorning har qanday kuzatilishi mumkin bo'lgan o'zgarishi sifatida ham ta'riflanishi mumkin. Tabiatda signallar organizm tomonidan boshqa organizmlarni ogohlantirish uchun amalga oshiriladigan harakatlar bo'lishi mumkin, ya'ni o'simlik kimyoviy moddalarining chiqarilishidan tortib, yaqin atrofdagi o'simliklarni yirtqichlardan ogohlantirish, hayvonlar tomonidan boshqa hayvonlarni oziq-ovqat haqida ogohlantirish uchun tovushlar yoki harakatlar. Signal barcha organizmlarda hatto hujayra darajasida ham, hujayra signalizatsiyasi bilan sodir bo'ladi. Evolyutsion biologiyada signalizatsiya nazariyasi evolyutsiyaning muhim omili hayvonlarning signalizatsiya usullarini ishlab chiqish orqali bir-biri bilan aloqa qilish qobiliyati ekanligini taklif qiladi. Inson muhandisligida signallar odatda sensor tomonidan ta'minlanadi va ko'pincha signalning asl shakli transduser yordamida boshqa energiya shakliga aylanadi. Misol uchun, mikrofon akustik signalni kuchlanish to'lqin shakliga o'zgartiradi va karnay buning teskarisini qiladi.
Signalning yana bir muhim xususiyati uning entropiyasi yoki axborot mazmunidir. Axborot nazariyasi signallar va ularning mazmunini rasmiy o'rganish vazifasini bajaradi. Signal haqidagi ma'lumot ko'pincha shovqin bilan birga keladi, bu birinchi navbatda signallarning istalmagan modifikatsiyalariga ishora qiladi, lekin ko'pincha kerakli signallarga zid keladigan kiruvchi signallarni o'z ichiga oladi (o'zaro bog'liqlik). Shovqinni kamaytirish qisman signalning yaxlitligi sarlavhasi ostida yoritilgan. Kerakli signallarni fon shovqinidan ajratish signalni qayta tiklash sohasi bo'lib, [5] uning bir tarmog'i taxminiy nazariya bo'lib, tasodifiy buzilishlarni bostirishning ehtimoliy yondashuvidir.

Elektrotexnika kabi muhandislik fanlari ma'lumotni uzatish, saqlash va manipulyatsiya qilishni o'z ichiga olgan tizimlarni loyihalash, o'rganish va amalga oshirishni ilgari surdi. 20-asrning ikkinchi yarmida elektrotexnikaning oʻzi bir necha fanlarga boʻlindi: elektron muhandislik va kompyuter injiniringi jismoniy signallarni manipulyatsiya qiluvchi tizimlarni loyihalash va tahlil qilishga ixtisoslashgan holda ishlab chiqilgan boʻlsa, dizayn muhandisligi foydalanuvchi signallarining funktsional dizaynini hal qilish uchun ishlab chiqilgan. - mashina interfeyslari. Signallarni turli yo'llar bilan tasniflash mumkin. Eng keng tarqalgan [tasdiqlash kerak] farq bu funksiyalar, masalan, diskret va uzluksiz vaqt sohalarida aniqlangan diskret va uzluksiz bo'shliqlar o'rtasidagi. Diskret vaqtli signallar ko'pincha boshqa sohalarda vaqt seriyalari deb ataladi. Uzluksiz vaqt signallari ko'pincha uzluksiz signallar deb ataladi. Ikkinchi muhim farq diskret qiymatli va doimiy qiymatli o'rtasidagi farqdir. Xususan, raqamli signalni qayta ishlashda raqamli signal, odatda asosiy doimiy qiymatli jismoniy jarayon bilan bog'liq bo'lgan diskret qiymatlar ketma-ketligi sifatida belgilanishi mumkin. Raqamli elektronikada raqamli signallar raqamli tizimdagi uzluksiz vaqtli to'lqin shaklidagi signallar bo'lib, bit oqimini ifodalaydi. Signallarni fazoviy taqsimotiga ko'ra nuqta manba signallari (PSS) yoki taqsimlangan manba signallari (DSSs) sifatida ham tasniflash mumkin. Signallar va tizimlarda signallarni ko'plab mezonlarga ko'ra tasniflash mumkin, asosan: qiymatlarning turli xususiyatlariga ko'ra, analog signallar va raqamli signallarga tasniflanadi; signallarning aniqlanishiga ko'ra, deterministik signallarga va tasodifiy signallarga tasniflanadi; signallarning kuchiga ko'ra, energiya signallari va quvvat signallariga tasniflanadi.

CHM signallari haqida
Chastotani modulyatsiya qilish - modulyatsiya qiluvchi signalning chastotasiga muvofiq tashuvchi to'lqin chastotasini o'zgartirish orqali ma'lum bir signal (analog yoki raqamli) haqida ma'lumotni kodlash usuli yoki jarayoni. Ma'lumki, modulyatsiya qiluvchi signal elektron signalga aylantirilgandan so'ng uzatilishi kerak bo'lgan ma'lumot yoki xabardan boshqa narsa emas. Amplitudali modulyatsiya singari, chastota modulyatsiyasi ham xuddi shunday yondashuvga ega, bunda tashuvchi signali kirish signali bilan modulyatsiya qilinadi. Biroq, FM holatida modulyatsiyalangan signalning amplitudasi saqlanadi yoki u doimiy bo'lib qoladi. Chastotani modulyatsiya indeksi asosan 1 dan yuqori va odatda 200 kHz diapazonda yuqori tarmoqli kengligi talab qiladi. FM odatda 88 dan 108 Megahertzgacha bo'lgan juda yuqori chastota diapazonida ishlaydi. Ovoz sifati yuqori bo'lgan yuqori sifatli signallarni qabul qilishga yordam beradigan cheksiz sonli yon chiziqlarga ega murakkab sxemalar mavjud. Shu bilan birga, 88,5 dan 108 MGts gacha bo'lgan chastota spektrining VHF qismidagi eshittirish stantsiyalari ko'pincha katta og'ish qiymatlaridan (± 75 kHz) foydalanadi. Bu keng polosali FM (WBFM) deb nomlanadi. Ushbu signallar yuqori sifatli uzatishni qo'llab-quvvatlasa ham, ular katta hajmdagi tarmoqli kengligini egallaydi. Odatda, har bir keng polosali FM uzatish uchun 200 kHz ga ruxsat beriladi. Boshqa tomondan, kommunikatsiyalar juda kam tarmoqli kengligidan foydalanadi. Shu bilan bir qatorda, tor polosali FM (NBFM) ko'pincha ±3 kHz atrofida og'ish ko'rsatkichlaridan foydalanadi. Bundan tashqari, tor diapazonli FM asosan ikki tomonlama radioaloqa dasturlari uchun ishlatiladi. Agar chastotali modulyatsiyani qo'llash haqida gapiradigan bo'lsak, u asosan radioeshittirishda qo'llaniladi. U kattaroq signal-shovqin nisbatiga ega bo'lgani uchun radio uzatishda katta afzallik beradi. Ya'ni, bu past radio chastotali shovqinlarga olib keladi. Ko'pgina radiostansiyalar musiqani radio orqali eshittirish uchun FM dan foydalanishining asosiy sababi shu.

Bundan tashqari, uning ba'zi qo'llanilishi radar, telemetriya, seysmik qidiruv va EEGda, turli xil radio tizimlarda, musiqa sintezida, shuningdek, video uzatish asboblarida ham mavjud. Radio uzatishda chastotali modulyatsiya boshqa modulyatsiyaga nisbatan yaxshi afzalliklarga ega. U kattaroq signal-shovqin nisbatiga ega, ya'ni u radiochastota shovqinlarini teng quvvat amplitudali modulyatsiya (AM) signaliga qaraganda ancha yaxshi rad etadi. Shu sababli, aksariyat musiqalar FM radiosi orqali eshittiriladi.

FM modulatorlari
To'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita chastotali modulyatsiyalangan signallarni yaratish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan bir necha usullar mavjud.
Voltaj bilan boshqariladigan osilator yoki Varactor diodli osilator: Kuchlanish bilan boshqariladigan osilatordan osilatorning kirishiga xabarni toʻgʻridan-toʻgʻri yuborish orqali Toʻgʻridan-toʻgʻri FM modulyatsiyasini yaratish uchun foydalanish mumkin. Varaktor diodi bo'lsa, biz ushbu qurilmani osilator pallasining sozlangan pallasida joylashtiramiz.
Kristalli osilator davri: Varaktor diodasi kristall osilator pallasida ham ishlatilishi mumkin, bunda signal chastotada ko'paytirilishi kerak va faqat tor tarmoqli FM ga erishiladi.
Faza blokirovkasi: Bu chastota modulyatsiyasi signallarini yaratishning ajoyib usuli. Biroq, pastadir ichidagi cheklovlar diqqat bilan tekshirilishi kerak va hamma narsa barqaror bo'lsa, u ajoyib echimni taklif qiladi.
Chastotali modulyatsiya tenglamalari
Chastotani modulyatsiya qilish tenglamalari asosan sinus yoki kosinus funktsiyasi bo'lishi mumkin bo'lgan asosiy tarmoqli signalning integrali bilan sinusoidal ifodadan iborat.
Uni matematik tarzda quyidagicha ifodalash mumkin;

m(t) = Am cos (ōmt + Ɵ) ……………… 1

m(t) → modulyatsiya qiluvchi signal
Qayerda,
Am → Modulyatsiya qiluvchi signalning amplitudasi.
ōm → Modulyatsiya qiluvchi signalning burchak chastotasi.
Ɵ → - modulyatsiya qiluvchi signalning fazasi.
Amplitudali modulyatsiya kabi, kirish signalini (ma'lumotni) modulyatsiya qilishga harakat qilganimizda, bizga tashuvchi to'lqin kerak bo'ladi, biz buni boshdan kechiramiz.
C(t) = Ac cos (ōct + Ɵ) ………….. 2
Burchak modulyatsiyasi, ya'ni tashuvchi to'lqinning ōc (yoki) Ɵ amplitudali modulyatsiya kabi modulyatsiya qiluvchi signalga nisbatan chiziqli ravishda o'zgarib boradi. Har qanday muayyan lahza uchun (ōct + Ɵ) vaqtga nisbatan o'zgarmaydi Ɵ u Ɵ0 = doimiy bo'ladi, keyin

ōc = doimiy

Berilgan signal uchun vaqtning istalgan lahzasida tangens chizadigan bo'lsak, tangensning qiyaligi ōc ni, Ɵ o'qini kesgandagi tangens esa Ɵ0 qiymatini beradi.
II holat: Kichik vaqt oralig'ida
Endi kichik vaqt oralig'ini Dt = t2 – t1 ni ko'rib chiqamiz
Vaqt oralig'i, t1 < t < t2, biz buni t1 va t2 ning ikkita maxsus lahzasini ko'rib hiqamiz. Grafikni kuzatadigan bo'lsak, kirish signalining amplitudasi oshirilganda tashuvchining chastotasi ortib borishini sezamiz. Bu erda kirish signali eng yuqori bo'lganida tashuvchining chastotasi maksimal bo'ladi. Ayni paytda, agar modulyatsiya qiluvchi signalning amplitudasi pasaysa, tashuvchining chastotasi kamayadi. Buning ma'nosi shundaki, kirish signali eng past bo'lganida tashuvchining chastotasi minimal bo'ladi.
Chastota demodulyatsiyasi

Modulyatsiya mavjud bo'lganda, odatda biz uni muvaffaqiyatli demodulyatsiya qilishimiz va ayni paytda asl signalni tiklashimiz kerak. Bunday hollarda FM diskriminatori yoki FM detektori sifatida ham tanilgan FM demodulyatori ishlatiladi. FM demodulyatorlarining bir nechta turlari mavjud bo'lsa-da, ushbu qurilmalarning asosiy funksiyasi kirish signalining chastota o'zgarishlarini chiqish signalining amplitudali o'zgarishlariga aylantirishdir. Demodulyatorlar audio kuchaytirgich yoki, ehtimol, raqamli interfeys bilan birga ishlatiladi.