Muhammad-al xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti radio va mobil aloqa fakulteti

6.4. Fazaviy manipulyatsiyalash (FMn)

Fazaviy manipulyatsiyalashda (FMn) o‘zgaradigan parametr garmonik tebranishning fazasi hisoblanadi (6.5- rasm). Ikkilik fazaviy manipulyatsiyalashda modulyatsiyalangan signal quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:

If D(t) =0 bo‘lganda M(t)= A₀sin2^πf₀ +φ₀ (6.3)
If D(t) =1 bo‘lganda M(t)= A₀sin2^πf₀+φ₀+π (6.4)

bu yerda M(t) – modulyatsiyalangan signal;

A₀ – tashuvchi tebranish amplitudasi;
D(t) – uzatish uchun ma’lumotlar;
f₀ – tashuvchi tebranish chastotasi;
φ₀ – tashuvchi tebranish boshlang‘ich fazasi.

6.5- rasm. Ikkilik fazaviy manipulyatsiyalash


6.5. Kvadraturali amplitudaviy manipulyatsiyalash (QAM)

Har xil manipulyatsiyalash turlari uchun bitta signal doirasida nafaqat 0 va 1 bitlarni, balki ularning kombinatsiyalarini ham uzatishga imkon beradigan usullar mavjud. Bunday usullar ko‘p pozitsiyali manipulyatsiyalash usullari deyiladi. Bu usullarning mazmuni shundan iboratki, chiziqli signalning bitta elementi oddiy ikki pozitsiyali usullarga qaraganda ko‘proq bitlar soni haqidagi ma’lumotlarni tashiydi. Bu juda oddiy ishlaydi. Masalan, ko‘p pozitsiyali amplitudaviy manipulyatsiyalashda 0 yoki 1 bitlarni kodlaydigan 2 ta amplituda emas, balki 4 ta amplituda beramiz, ular amplitudaning ortishi bilan 00, 01, 10, 11 bitlarga mos keladi. Ko‘p pozitsiyali chastotaviy manipulyatsiyalash uchun ko‘proq chastotalar, ko‘p pozitsiyali fazaviy manipulyatsiyalash uchun esa mos ravishda ko‘proq faza bo‘yicha surilishlar ishlatiladi. Bu haqiqatan ham ma’lumotlarni uzatish solishtirma tezligini oshirishga imkon berdi, lekin bunda uzatish xatoligiga bog‘liq bo‘lgan xatoliklar vujudga kela boshlaydi.

Bugungi kunda kvadraturali amplitudaviy manipulyatsiyalashning (KAM, ingl. QAM) har xil turlari keng tarqalgan. Kvadraturali amplitudaviy manipulyatsiyalash - signalning ham amplitudasi ham fazasi o‘zgaradigan manipulyatsiyalash hisoblanadi, bu signalning bitta holati (sanog‘i) orqali uzatiladigan ma’lumotlar miqdorini oshirishga imkon beradi. Isbotlanganki, kvadraturali amplitudaviy manipulyatsiyalash eng samarali modulyatsiyalash turi hisoblanadi. 2,75G (EDGE) avloddan boshlab zamonaviy harakatdagi aloqa tizimlarida yuqori tartiblardagi fazaviy manipulyatsiyalash va kvadraturali amplitudaviy manipulyatsiyalash turlariga o‘tish bo‘lib o‘tdi.
Modulyatsiyalangan signallar xarakteristikalarini tahlil qilishning qulay vositasi ularni signallar turkumi ko‘rinishidagi kvadraturali diagrammalar yordamida aks ettirish hisoblanadi.
Kompleks eksponensial signalni real va mavhum o‘qda aks ettirish I va Q kvadraturalar sonini oldi. I kvadraturali signal real (kosinusoidal) o‘qqa proyeksiya hisoblanadi. 6.6- rasmda Q kvadraturali tashkil etuvchi vektorini I sinfaz tashkil etuvchi vektori bilan qo‘shish yo‘li bilan Z natijaviy tebranishlarni shakllantirish prinsipi tasvirlangan. Z vektor amplitudasi A_m nisbat orqali, bu vektor absissalar o‘qi bilan hosil qiladigan burchak esa φ_m nisbat orqali aniqlanadi.

6.6- rasm. I va Q o‘qlarda kvadraturali signalni berilishi

Bu algoritm uchun tashuvchi tebranishning sinfaz va kvadraturali tashkil etuvchilarini modulyatsiyalashda amplitudani o‘zgarishi qadamining o‘sha bir qiymati ishlatiladi. Shuning uchun modulyatsiyalangan tebranishlar vektorlarining uchlari fazaviy tekislikda modulyatsiyalangan signal vektorining haqiqiy Re{Z} va mavhum Im{Z} tashkil euvchilarining to‘g‘ri burchakli to‘rini hosil qiladi. Bu to‘r tugunlarining soni ishlatiladigan QAM algoritmi turi orqali aniqlanadi. Modulyatsiyalangan QAM tebranishlar fazaviy tekisligida tugunlarning joylashish sxemasini signallar turkumi (constellation) deb atash qabul qilingan.

Raqamli uzatish tizimlari uchun zamonaviy modulyatorlar kvadraturali sxema bo‘yicha quriladi. Bunday modulyatorda chiqish signali tashuvchilari o‘zaro 90° fazaviy surilishga ega bo‘lgan ikkita turli modulyatsiyalangan signallarni qo‘shish bilan hosil bo‘ladi.
Kvadraturali modulyatorlarning ikkita modulyatsiyalovchi signallar kirishlari I va Q bilan belgilanadi:

•