Siqnalların elektrik dövrələri vasitəsilə çevrilməsi və ötürülməsi prosesləri ~ elektroavtomatika.blogspot.com

Siqnalların elektrik dövrələri vasitəsilə çevrilməsi və ötürülməsi prosesləri

Deyildiyi kimi, məlumatın elektrik siqnalları vasitəsilə ötürülməsi (verilməsi) siqnalların elektrik parametrlərinin, formalarının dəyişilməsi və ya bu siqnalların elementlərinin qarşılıqlı şərti yerləşdirilməsi yolu ilə həyata keçirilir. Məlumatı siqnalların fiziki parametrlərini dəyişməklə ötürərkən məlumatdaşıyıcı parametr kimi harmonik siqnalın amplitudu, tezliyi və ya fazası, impulsun fasilənin amplitu- du, polyarlığı və davamiyyət, tezlik və polyarlaşma müstəvisi ola bilər. Buna uyğun olaraq, aşağıdakı məlumatdaşıyıcı əlamətlər mövcuddur: amplitud, polyarlıq, zaman, tezlik və faza əlamətləri. Ötürülən məlumata uyğun olaraq elektrik siqnalının bir və ya bir neçə fiziki parametrlərinin dəyişilməsi prosesinə modulyasiya deyilir. Modulyasiya nəticəsində siqnal bir növdən digərinə çevrilir. Bu zaman modulyasiya edən siqnal məlumatı daşıyan siqnalın bu və ya digər parametrinə təsir edib onu elə dəyişdirir ki, o, modulyasiya edən siqnalın məlumatının məğzini özündə əks etdirsin. Modulyasiya modulyasiyaedici (məlumatlı) X(t) siqnalının (şək. 1.8a) məlumatı daşıyan (daşıyıcı) U(t) siqnalın (şəkil 1.8.£>) təsiri nəticəsində əldə olunur və göründüyü kimi nəticəvi Z(t) siqnalı (şəkil 1.8.c) özündə X(t) siqnalının məğzini əks etdirir. Harmonik siqnal x(t)=A0cos(co0t -фо) şəklində təsvir edilir. Ao, (oo, (po harmonik rəqsin amplitudu, bucaq tezliyi və başlanğıc fazasıdır.

İmpuls siqnalı isə belə təsvir olunur: со = A0^xx(t-t0 -İTO) Z=—00 Şəkil 1.8. Harmonik siqnalların modulyasiyası proseslərin zaman diaqramları Məlumat daşıyıcısım həm daşıyıcı rəqslər, həm də im- pulslarm daşıyıcı tezliyi adlandırırlar. Buna görə də modul- yasiya harmonik və impuls modulyasiyasma bölünür. Harmonik modulyasiyada modulyasiya edən harmonik rəqslərdir və modulyasiya edilən (modulyasiya nəticəsində dəyişilən) parametrlərdən asılı olaraq amplitud, tezlik və fa-

za modulyasiyası (şəkil 1.8) mövcuddur. Bunların kombinasiyaları da praktikada istifadə oluna bilər. İmpuls modulyasmda daşıyıcı rolunu impulslar ardıcıllığı oynayır. Modulyasiya edən parametrdən asılı olaraq am- plitud-impuls (AİM), eninə-impuls (EİM), zaman-impuls (ZİM) və faza-impuls (FİM) modulyasiyaları mövcuddur. Amplitud impuls modulyasiyasmda modulyasiya edən X(t) funksiyasına uyğun olaraq impulslarm amplitudu dəyişir. Bu modulyasiyanm bir halında (AİM 1) impulslarm forması düzbucaqlı qalır yalnız onların amplitudu (hündürlüyü) dəyişir (şəkil 1.9), digərində isə (AİM 2) hər impulsun təpəsi modulyasiya edən funksiyanı təsvir edən əyrinin müvafiq sahəsini təsvir edir. Tezlik-impuls modulyasiyasmda impulslarm təkrarolunma tezliyi dəyişir. Burada adətən ya impulslarm davamiyyəti, ya da onların sıxlığı sabit qalır. Eninə-impuls modulyasiyasmda isə 1-ci halda modulyasiya edən funksiyadan asılı olaraq yalnız impulsun arxa cəbhəsinin, digər halda isə simmetrik olaraq həm en həm də arxa cəbhəsinin vəziyyəti dəyişir. İmpulslarm təkrarolunma pe- riodu hər impulsun ortasına görə təyin edilir. Faza-impuls modulyasiyasmda modulyasiya edən funksiya

impulsun formasım və parametrlərini dəyişmir, yalnız zaman oxu üzrə impulslarm vəziyyətini sürüşdürür. Bəzən impuls modulyasiyasmm bir növü kimi kod-im- puls modulyasiyası da istifadə edilir. Burada impuls qrupunun köməyi ilə diskret xəbərlərin kodlaşdırılması (koda çevrilməsi) və ötürülməsi prosesi baş verir. Lakin yuxarıda adları çəkilən modulyasiya növlərindən fərqli olaraq kod- impuls modulyasiyası arasıkəsilməz xəbərlərin ötürülməsi üçün istifadə edilə bilmir. Ona görə bu üsula modulyasiya- nın bir növü kimi yox, kodun köməyilə diskret xəbərlərin ötürülməsi üsulu kimi baxmaq lazımdır. Məlumatın müxtəlif simvolların və ya onlara uyğun siqnalların kombinasiyasına çevrilməsi prosesinə kodlaşdırma deyilir. Hər konkret xəbərin müxtəlif simvolların (və ya uyğun siqnalların) kombinasiyası ilə müqayisə qaydasına (alqoritmə) kod deyilir. Kodlaşdırma prosesində ötürülən xəbərlərin hər bir çoxluğuna verilən simvollar ardıcıllığına kod sözü deyilir. Ötürülən xəbərlər bir sıra simvolların köməyi ilə yazılır ki, bunlara da 1-ci əlifba deyilir. Xəbərlərin koda çevrildiyi simvollara isə 2-ci əlifba deyilir. Hər hansı koda görə xəbərin məzmununun bərpa olunması prosesinə kodsuzlaşdırma deyilir. Kodsuzlaşdırmanı həyata keçirmək üçün əsas şərt 2-ci əlifbadakı kod sözlərini 1-ci əlifbanın kodlaşdırılan simvollarına bir mənalı şəkildə qarşılıqlı uyğun gəlməsidir. Kodlaşdırma üçün bir qayda olaraq rəqəmli siqnallardan istifadə olunur, başqa sözlə rəqəmli kodlaşdırma aparılır. Kodlaşdırma zamanı ötürülən məlumat impulslarm tezliyindən, amplitudundan və davamiyyətindən asılı olmur. Kodlaşdırma prosesi ayrılmaz surətdə arasıkəsilməz kəmiyyətlərin diskret kəmiyyətlərə çevrilməsi ilə bağlıdır.

Belə çevrilmənin əsasını diskretləşdirmə (zamana görə kvantlama) və bunların toplusu-kombinə edilmiş kvantlama təşkil edir. Zamana görə diskretləşdirmə aramsız X(t) siqnalının bu siqnalın adətən biri-birindən bərabər (şəkil 1.10 b) fərqlənən və ya dəyişən (şəkil 1.10c) T zaman parçasına uyğun gələn ani Xd (kT) qiymətlərinin ardıcıllığına çevrilməsinə deyilir. îki qonşu diskretləşdirmə anı arasındakı zaman aralığına diskretləşdirmə addımı və ya (zamana görə kvantlama) səviyyəyə görə kvantlama addımı deyilir. Şəkil 1.10. Zamana görə diskretləşdirmə prosesi Kvantlama addımı T elə seçilir ki, diskret funksiya mümkün qədər aramsız funksiyanı dəqiq təsvir etsin, yəni kvantlamada aramsız funksiyada olan məlumat mümkün qədər az itsin. Kotelnikov teoreminə görə fc tezliyindən yüksək tezlikli toplanalara malik olmayan X(t) zaman funksiyası tamamilə özünün bir-birindən l/2fc intervalı qədər fərqlənən anlardaki qiymətləri ilə təyin edilir. Beləliklə, əgər faydalı X(t) siqnalı fc tezliyindən yüksək tezliklərə malik deyilsə T=l/2fc addımı ilə kvantlaşdırma apararaq diskret funksiyanın aramsız funksiyanı dəqiq təsvir etməsinə zəmin

yaratmaq olar. Başqa sözlə, bu halda kvantlamada məlumat itkisi olmur: X t к W. к = 12 п Onu qeyd etmək lazımdır ki, teorem siqnalın diskret qiymətlərinin seçilməsi arasındakı intervalları müəyyən edir. întervalm 1/2/^-qiymətinə nisbətən qısaldılması mümkündür, lakin mənasızdır, 1/2/^-dən yuxarı artırılması isə mümkün deyildir. Kotelnikov teoremi aramsız funksiyanın sıraya (Kotelnikov sırasına) ayrılmasına əsaslanır: +да xo = S х(кт'1 k--<x> sin cdc (t - kT) CDc (t - kT) Şəkil 1.11. Aramsız funksiyanın Kotelnikov sırasına avnlması Burada cos aramsız funksiyanın spektrinin məhdudlaşdırıcı tezliyidir. X(kT) qiymətlərinin ardıcıllığı qəfəsə şəkilli funksiya təşkil edir. gk(t)=[sincDc (t-rT)] ![cos(t-kT)] isə qiymətlərin funksiyasıdır. Beləliklə, x(t) funksiyası əsas (baza) gk(t) funksiyaları sistemi üzrə Kotelnikov sırasına ayrılır, A7/<7>-nin diskret anlardaki qiymətləri isə ayırma əmsallarına bərabər olur.

$gk(O qiymətlər funksiyasının aşağıdakı xüsusiyyətləri vardır: 1) t=kT anında funksiya vahidə bərabər olan ən böyük qiyməti alır; 2) t=nT (n^k) anında funksiya sıfra bərabər olur; 3) funksiyalar sonsuz böyük zaman intervalmda orto- qonal olurlar. Aramsız funksiyanın Kotelnikov sırasına bölünməsinin praktiki mahiyyəti ondadır ki, rabitə kanalı vasitəsilə görünüşü məlum olan qiymətlər funksiyası yox, yalnız qəfəsəşə- killi X(kT) funksiyasının qiymətləri ötürülür (şəkil 1.11). Qiymət funksiyalarını çəkilərilə toplamaq yolu ilə ilkin aramsız funksiyanı əldə edirik. X(t) siqnalını bərpa etmək üçün ö-dan fc-yQ qədər tezlik buraxma zolağı olan alçaq tezlik süzgəcinin girişinə siqnalın tj=kT anlarındaki diskret qiymətlərinə uyğun ensiz impulslar ardıcıllığı vermək lazımdır. Təbiidir ki, real alçaq tezlik süzgəcinin xarakteristikalarının idealdan fərqlənməsi nəticəsində aramsız funksiyanın bərpasında xətalar əmələ gəlir. Aramsız dəyişən kəmiyyətin pillə-pillə dəyişən kəmiyyətə çevrilməsinə səviyyəyə görə kvantlama deyilir. Bu halda pillələrin ölçüləri sabit və ya dəyişən ola bilər (şəkil \A2a,b). İcazə verilən kvantlama səviyyələrinin sayı m siqnalın maksimal səviyyəsi Xmax və səviyyəyə görə kvantla- manın addımı ZfY-lə müəyyən edilir: m=Xmax/AX. Kombinə edilmiş kvantlamada aramsız X(t) siqnalı zamana və səviyyəyə görə kvantlanır. Burada aramsız siqnal funksiyası biri-birindən zamana görə kvantlama addımı (T) qədər aralanan diskret qiymətlərlə əvəz edilir və onların amplitudları ən yaxın kvantlama səviyyələri ilə müəyyən edilir. 37$