1-Laboratoriya mashg’uloti Mavzu: Real vaqt tizimlarini qurish Laboratoriya mashg’ulotini bajarishdan maqsad

1-Laboratoriya mashg’uloti

Mavzu: Real vaqt tizimlarini qurish
Laboratoriya mashg’ulotini bajarishdan maqsad: Real vaqt tizimlarini qurish va ishlash tamoillari haqida ko’nikma hosil qilish. Real vaqt tizimlarida signallar harakar vaqtini aniqlash(Kotelnikov teoremasi)

Masalaning qo’yilishi:

1. 
   Berilgan signal harakat tenglamasidan signal vaqtini aniqlang:
   
   
   

x(t) = 2*sin(2*pi*55*t)+3*sin(2*pi*45*t)+6*sin(2*pi*35*t)

Asosiy nazariq qism: Hozirgi paytda elektr aloqada raqamli usulda signallarni uzatish juda ko’p qo’llaniladi. Chunki u analog usulga nisbatan qo’yidagicha bir qancha afzalliklarga yega:

- shovqindan himoyalanganlikning yuqoriligi, bu asosan ruxsat etilgan sathlarning soni kam bo’lgan kodlarni qo’llash bilan bog’liq. Raqamli uzatish tizim (RUT)larining yuqori shovqin bardoshliligi, shovqin sathi yuqoriligi tufayli analog uzatish tizim (AUT)lari ishlay olmaydigan aloqa liniyasidan foydalana olish imkonini beradi. Bu quyidagilar bilan bog’liq:

- aloqa sifatini liniya uzunligini bog’liq yemasligi. Bu raqamli signallarni regenyeratsiyalash hisobiga amalga oshadi. Raqamli shaklda amalga oshuvchi tranzitlar xam amalda aloqa sifatini pasaytirmaydi;

-diskryet axborotlarni uzatishda RUT kanallarini qo’llashning yuqori samaradorligi. Hozirgi paytda RUTlar orqali o’zining fizik tabiatiga ega bo’lgan juda ko’p diskret oqimlarni uzatish mumkin. Bunda raqamli signallar kanalning past chastotali tugallanishini chetlab o’tgan holda to’g’ridan-to’g’ri traktga kirgiziladi. RUTlarda bitta telefon kanalining o’rniga 50-60 Kbit/s li raqamli oqimlarni uzatish mumkin, AUTlarda esa bitta TCh kanalda 10 Kbit/s dan oshmagan tezlikdagi oqimni uzatish mumkin;

- intyegral raqamli tarmoqlarni tuzish imkoniyati integral aloqa tarmoqlarini qurishda, RUTlari va raqamli signallarni kommutatsiyalash tizimlari asosi hisoblanadi. Bunday tarmoqlarda tranzit va kommutatsiyalash raqamli usulda amalga oshadi. Raqamli tarmoqlarda barcha apparatura majmualarida yuqori integratsiyalash darajasiga ega bo’lgan integral sxemalar bazasidan foydalaniladi. Yuqori chidamlilikga ega bo’lgan va bir xil printsipda tuzilgan qurilmalarni qo’llash, tarmoqni boshqarish va uning holatini nazorat qilish, ajratilgan tarmoqning barcha operatsiyalarini yuqori darajada avtomatlashtirish bilan bog’liq bo’lgan masalalarni tarmoqning chidamliligini va mustaxkamligini tashkil qilishni ta’minlaydi. RUTlarning eng asosiy kamchiligidan biri, uning keng oraliqligidir. Kanallari chastota bo’yicha ajratilgan AUTlarda bitta TCh kanalni uzatish uchun 4 kGts ajratiladi. Shuning uchun N-kanalli tizimlarning guruhli signalini chastota spektrini kengligi: ΔF=4·N kGts.

Endi uzluksiz ko’rinishdagi signallarni raqamli signal ko’rinishga o’tkazish usullarini qarab chiqamiz. Analog (uzluksiz) signaldan raqamli signalga o’tish uchun 3 ta operatsiya amalga oshiriladi:

- diskretizatsiyalash;

- diskret impulslarni kvantlash;

- kvantlangan qiymatlarni kodlash.

Signallarni vaqt bo’yicha diskretizatsiyalash jarayoni Kotyelnikov teoryemasiga asosan amalga oshiriladi. f_n-f_yu (f_n-signalning past chastotasi, f_yu-signalning yuqori chastotasi) chastota oralig’ida diskretizatsiyalangan amplitudaviy impulsli modulyatsiya (AIM) signallarining spektri, f_n-f_yu oraliqda diskretizatsiyalanadigan signalning tashkil topuvchilaridan va diskretizatsiyalash chatotasi garmonikalarining oraliq chastotalaridan (birinchi garmonikani hisobga olmaganda) iborat.

1 rasm. Diskryetizatsiyalangan signalning tashkil topuvchilari

AIM signalining chastota spektrini qarab chiqib shuni aytish mumkinki, 0…..f_yu o’tkazuvchanlik oralig’iga ega bo’lgan past chastotali filtr (PChF) yordamida uni osongina demoduyatsiyalash mumkin. Haqiqatdan ham, bu filtr AIM signalni past chastotali tashkil topuvchilarini o’tkazadi. Odatda demodulyatsiyalash jarayonida shovqinlar hosil bo’lmasligining iloji yo’q. 2.a -rasmdan ko’rinib turibdiki, f_g>2F_yu da past yon chastotaning past chegarada va birlamchi signal spektrining yuqori chegarasi orasida f=(f_g-f_yu)-f_yu=f_g-2f_yu oraliq chastota qoladi. Bunday holatda AIM signal spektridan birlamchi signal spektrini ajratib olish imkoni bor.

f_g =2F_yu f_g2F_yu

2 - rasm.

Yuqoridagi 2.a-rasmda f_g=2F_yu holatga mos keluvchi spektral diagramma ko’rsatilgan. Bu diagrammada Boshlang’ich signalni AIM signal spektridan ajratib olish qiyin. Uni faqatgina ideal PChF orqaligina ajratib olish mumkin. Lekin bunday filtrlarning boshqa o’tkazuvchanlik oralig’idagi so’nish cheksiz darajada katta bo’lganligi tufayli qo’llanilmaydi. fg<2Fyu da esa ( 2-b-rasm) birlamchi signal spektri va past yon chastotatalar spektri bir-birini berkitadi, shuning uchun ham bunday holatda AIM signalni buzilishsiz demodulyasiyalashning iloji yo’q. Amalda diskretizatsiyalash chastotasi F_g=(2,15…….2,4)f_yu shartiga binoan tanlanadi. Bu esa amalda uncha murakkab bo’lmagan va qimmat past chastotali filtr yordamida buzilishsiz demodulyatsiyalashni ta’minlaydi. Elektron kalitlar chiqishidagi diskretizatsiyalangan signallar AIM-1 (birinchi tartibli AIM signallar) deb nomlanadi. AIM-1da impulslarning yuqori qismi Boshlang’ich signalning sinusoidal qonuni bo’yicha o’zgaradi.