Ta‟lim vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi

Raqamli aloqa tizimlarida modulyatsiya turlari. Har qanday aloqa tizimida, shu jumladan raqamli aloqa tizimlarida modulyatsiya turini tanlashda quyidagi ikki bir-biriga qarama-qarshi bo‗lgan talabni e‘tiborga olish kerak. Birinchisi, ajratilgan chastotalar diapazonidan samarali foydalanish va ikkinchisi talab darajasidagi shovqinbardoshlikni ta‘minlashdir. Ma‘lumki, bir xil sharoitda signal uzatish sifati uning spektrining kengligiga bog‗liq, ammo ajratilgan chastotalar diapazonida abonentlar sonini oshirish elektromagnit moslashuvchanlikni va polosa birligiga to‗g‗ri keluvchi signal uzatish tezligini oshirish ajratilgan chastotalar diapazonidan samarali foydalanishni taqazo qiladi.
Raqamli radioaloqa tizimlarida odatda signal sifatida bir xil
^davomiylik  ₀ ^{ga teng bo‗lgan takrorlanuvchi impulslar ketma-ketligidan}
foydalaniladi, ya‘ni

S t  
_ S₀ t  i ₀ cos2f₀t  _i _{, (5.1)}


i  

bunda,
S t  ^{– impuls o‗rovchisi;} 

• 
  i -nchi impuls boshlang‗ich fazasi.
  

0 ⁱ
Oddiy binar fazasi modulyatsiyalangan (BFM) signal (inglizcha BPSK – binary phase shift keying)) to‗g‗ri to‗rtburchaksimon davomiyligi

0

i
 ^{va boshlang‗ich fazasi}  ^{impulslar ketma-ketligidan iborat bo‗lib,
fazasi faqat ikkita: 0 yoki}  ^{qiymatga ega bo‗ladi. Shunday qilib, har bir}

0
^{impuls bitta ikkilik simvolni uzatadi va davomiyligi}  ^{, signal quvvati
ma‘lum kattalikka ega bo‗lganda BFM 1 va 0 impulslari fazasi 0 va}  ^ga teng va qarama-qarshi bo‗lgani uchun ularning farqlanish darajasi eng yuqori shovqinbardoshlikni ta‘minlaydi. Ammo bu tur modulyatsiyadan chastotalar spektridan foydalanish samaradorligi juda ham past, chunki

(5.1) signalning energetik spektri
G 
chastota, impulslar o‗rovchisi

to‗g‗ri to‗rtburchak shaklida bo‗lgan holat uchun chastota f ga bog‗liq
ravishda juda sekin, 1/ f ² ga proporsional ravishda kamayadi. Ushbu

signalning
^f0.99
sathdagi kengligi, ya‘ni impuls signal 99% quvvati odatda

qabul qilinadigan
f_sp  1/ ₀
ga nisbatan juda katta bo‗ladi, ya‘ni

0.99 0
f  18,5 /  ^{ga teng bo‗ladi. Shuning uchun ko‗p hollarda raqamli aloqa}

tizimlarida, shu jumladan mobil aloqa tizimlarida o‗rovchisi to‗rtburchak shaklidagi impulslardan foydalanilmaydi.
Chastotalar spektridan samarali foydalanish uchun quyidagi

0
^{usullardan foydalaniladi. Bulardan biri impuls signallar davomiyligi}  ^{ni
vaqt birligida uzatiladigan ikkilik impulslar uzatish tezligi} R_i ^avvalgi
qiymatini saqlab qolish bo‗lib, bunda agar oddiy BFM usulida bir bit

T_b  ₀
vaqt davomida uzatilganligi uchun
R_i  1/ T_b
ga teng bo‗ladi. Impuls

davomiyligini kattalashtirilganda avvalgi tezlikni saqlab qolish uchun

i
^{impulslar boshlang‗ich fazalari}  ^{ning qabul qilishi mumkin bo‗lgan}
qiymatlari sonini oshirish kerak. Masalan, impulslar davomiyligi ikki

marta kattalashtirilsa, ya‘ni
₀  2T_b
bo‗lsa, u holda
 ^{vaqt davomida ikki}

0
bit axborot, ya‘ni turli to‗rtta xabar uzatish kerak bo‗ladi. Bu holda

impulslar 0,  ,
 / 2 ,
 / 2
faza qiymatlariga ega bo‗lishi kerak. Bunday

modulyatsiya turi kvadraturali FM – KFM (QPSK – quadrature phase shift

0
^{keying) deb ataladi. Bunda impuls signal davomiyligi}  ^dastlabki
qiymatiga nisbatan ikki marta kattalashgani uchun energetik spektr shakli saqlangan holda kengligi ikki marta kichik bo‗ladi, ya‘ni chastotalar spektridan foydalanish samaradorligi ikki marta oshadi. Bunda avvalgi shovqinbardoshlik saqlanib qoladi. Buning sababi shundaki, misol uchun

b
^{agar BFMda impuls energiyasi} E ^{ga teng bo‗lsin. Bu holda qarama-qarshi}
impulslar orasidagi yevklid oralig‗i uning shovqinbardoshligini ta‘minlaydi va ularning birini biriga yanglish almashtirish ehtimolligi
² qiymati bilan belgilanadi (5.13a-rasm).

5.13-rasm. FM signalni geometrik shaklda tasvirlash

Kvadraturali FM (KFM)da to‗rt xil xabarga uzunligi ga teng
bo‗lgan to‗rtta biortogonal vektor mos keladi (5.13b-rasm). Bunda signal
quvvati saqlanib qolgan holda impuls energiyasi ^E_q KFM usulda BFMga

qaraganda impuls davomiyligi 2 marta kattalashgani hisobiga
E_q  2E_b

bo‗ladi. KFMda qo‗shni vektorlar orasidagi masofa ularni bir-biri bilan almashib qolishiga olib keluvchi masofa dastlabkisidek qiymatga ega

bo‗ladi, ya‘ni
 2
va natijada BFMdan KFMga o‗tish natijasida

shovqinbardoshlik sezilarli yomonlashmaydi.
Xuddi shunga o‗hshash impulslar davomiyligini uch marta oshirib xabar uzatish tezligini saqlab qolinsa, qo‗shni vektorlarning bir-biriga yaqinlashishiga olib keladi. Xabar uzatish tezligini saqlab qolingan holda signal davomiyligini uch marta oshirish natijasida impulslar energiyasi
BFMga nisbatan uch marta oshadi, natijada vektorlar orasidagi farq 45
( / 4 ) ga teng bo‗ladi (5.13v-rasm), ya‘ni yevklid minimal oralig‗i
. Shunday qilib, chastotalar polosasidan foydalanish samaradorligini uch martaga oshirish signal vektorlari orasidagi masofani kichiklashishiga olib keladi. Dastlabki BFMdagi shovqinbardoshlikni
saqlab qolish uchun signallar energiyasini 3 dBga kattalashtirish talab
qilinadi. Signal davomiyligini yanada kattalashtirish orqali uning spektri kengligini kichiklashtirish energetik nuqtai nazardan ma‘qul emas, chunki
chastotalar polosasidan foydalanish samaradorligining M marta oshishi 2^M
ta fazalardan foydalanishga asoslangan FM signaldan foydalanish uning energetik samaradorligining  marta kamayishiga olib keladi, ya‘ni


  ² .
M ^1  cos ^{ }




^ ₂M 1 ^

Umuman olganda energetik yo‗qotishlarni signal vektorlari orasidagi eng kichik masofani maksimal qiymatiga erishishni ta‘minlovchi usuldan, ya‘ni FMni bir vaqtning o‗zida amplituda bo‗yicha modulyatsiyalash natijasida signal vektorlari orasidagi masofani kattalashtirish usulidan foydalanishga asoslanadi. Bunday modulyatsiya turlari: amplituda-faza modulyatsiya (AFM) va kvadratura amplituda modulyatsiya (KAM)dan telekommunikatsiya tizimlari (kabel orqali va radiorele aloqasi)da keng foydalaniladi. Ammo fazalari soni 16 va undan katta bo‗lgan AFM va

KAM signallardan mobil aloqa tizimlarida elektr manbaidan foydalanish samaradorligi kichikligi uchun foydalanilmaydi.