дәріс. Импульстік модуляция және цифрлық сигналдар

29 
Біріншілік сигналмен s(t) қай параметр модуляцияланатына байланысты, 
анықтайды: амплитудалық-импульстік модуляцию (АИМ), таратылатын 
сигналдың заңы бойынша импульсің амплитудасы өзгереді; ендік-импульстік 
модуляцию (ЕИМ), онда импульстің ені өзгереді; жиілікті-импульстік 
модуляцию (ЖИМ) – импульстардың ілесу жиілігі өзгереді; фазо-импульстік 
модуляцию (ФИМ) – имрульстардың фазасы өзгереді, яғни, сәйкесінше 
тактілік нүктеледің уақыттық орны өзгереді. 
Аналогты телефондық байланыс жүйелерін жүзеге асыру өте қарапайым 
және кең қолданысқа ие болды. Алайда аналгогты түрде сөзді таратуда 
бөгеулікке тұрақтылығы мен энергетикалық тиімділігі төмен болады. 
Абоненттердің жаңа қосымша қызмет түрлеріне сұраныстарының артуы, 
сонымен қатар мәліметтер таратуда, алғашқы цифрлық телефония жүйесінің 
пайда болуына итермеледі.
Әлемде цифрлық телефония белсенді дамуда.
Цифрлық сигналдар болып, компьютермен қорытылатын, телеграфтық 
сигналдар мен мәліметтерді тарату сигналдары табылады.
Телефондық сигналды цифрлық байланыс каналы арқылы тарату үшін 
аналогты-цифрлық түрлендіргіш (АЦТ) қажет, ол үш этаптан тұрады: уақыт 
бойынша дискреттеу, деңгей бойынша кванттау және кодалау. Аналогты 
сигналды уақыт бойынша дискреттеу деп аналогты сигналдың ұсынылған 
параметрі уақыттың дискретті моменті кезіндегі оның мәндері арқылы 
берілетін түрлендіруді айтамыз. 
Котельников теоремасына сәйкес (Найквист) сигналдың жоғарғы 
жиілігіне қарағанда, дискреттеу жиілігі екі есеге жоғары болуы керек. 
Сондықтан да, дыбыстық сигналдар үшін дискреттеу жиілігі 8 кГц болады
(7.3 суретті қара).
7.3 сурет – АЦТ түрлендіргіш

30 
Одан кейін сигналдың мәні жуық мәнге дейін дөңгелектенеді, яғни 
кванттау процедурасы жүргізіледі. Мұнда кванттау деңгейі көп болған сайын, 
бастапқы сигналдың формасын соңғы қабылдағышта қалпына келтіру дәлдігі 
жоғары болады. Осыдан кейін сигналдың мәні екілік кодқа кодаланады. Ары 
қарай кодаланған мәндер цифрлық сигналдың барлық тарату ережелеріне сай 
жіберіледі.
Сонымен, микрофон тогы секундына 8000 рет өзгереді. 8-разрядты 
кодерда токтың әрбір мәні 8 биттік екілік сөзбен ұсынылады. Бұл дегеніміз, әр 
секундта линияға 8000х8=64000 бит жіберіледі, яғни цифрлық ағынның 
жылдамдығы 64 кбит/с тең. 
8 биттік кодалық комбинация, байт деп аталатын екілік сөзді құрайды. 
Әрбір кодалық комбинациядағы символдар бір-бірінен уақыттық интервал 
бойынша бөлінген f
T
, яғни. f
T
=1/t
T 
жиілігімен
анықталған.
Бұл жиілік тактілік 
деп аталады. Үздіксіз сигналдың лездік мәндерін екілік кодқа түрлендіруді 
импульстік-кодалық модуляция деп атайды (ИКМ). Қазіргі уақытта аналогты 
сигналдан цифрлық сигналдарды алудың осы тәсілі кең тараған. Сигналдың 
осы түрленуін қолданатын тарату жүйелерін, ИКМ жүйелері деп атайды. 
Системы
Дифференциалды импульсті-кодалық модуляция (ДИКМ) типтік 
сөйлесу сигналындағы дискреттер арасындағы корреляцияны қолдануға 
мүмкіндік беретін артықшылықтарын жүзеге асыру үшін арнайы 
құрастырылған. Себебі дискреттер диапазондарының айырмасының мәні 
дискреттердің өздерінің диапозондар мәнінен аз болады, дискреттер 
шамасының айырмасын кодалау үшін аз разряд қажет. Дискреттеу жиілігі 
ИКМ жүйесіндегідей алынады.
Адаптивті дифференциалды импульсті-кодалық модуляция (АДИКМ) –
дифференциалды импульсті-кодалық модуляция формасы. 
В АДИКМ-да негізінен сигналдың бірнеше алдынға мәндер шамасы 
келесі дискреттік сигналмен болжамда және байланыс каналы арқылы нақты 
және болжамдалатын шама арасындағы айырмасы жіберіледі. Адаптивтік 
кванттау қадамының алдынғы мәні бойынша айырмасын динамикалық 
қалыпқа келтіру болып табылады.
ИКМ тарату жүйелерінің негізгі артықшылықтары келесіде: 
- екілік сигналдармен хабарды тарату бөгеулікке тұрақтылығын 
жоғарлатады; 
- цифрлық тарату тәсілдері бөгеулікке тұрақтылықта қажетінше 
арттырады және тарату трактісінің бойында бөгеудің жинақталуын азайтады, 
сигналды қайта қалпына (регенерации) келтіру арқылы; 
- цифрлық жүйелерді баптау және эксплуатациялау ыңғайлығы, 
бурмалануға сезімталдығының аздығы аналогты жүйелермен (каналдарды 
жиілік бойынша бөлу жүйелері) салыстырғанда цифрлық тарату жүйелерінің 
технико-экономикалық көрсеткіштерінің жоғары болуын қамтамасыз етеді.

31 
Цифрлық тарату тәсілдерінің артықшылықтары. Аналоқты таратумен 
салыстырғанда цифрлық тарату тәсілдерінің бірқатар артықшылықтары бар, 
соның ішінде: 
- бөгеулікке тұрақтылығы жоғары. Цифрлық формада ақпаратты ұсыну 
байланыс арнасы арқылы таратқан кезде, осы символдарды қалпына келтіруді 
жүзеге асырады, ақпаратты тарату сапасына әсер ететін бөгеуліктер мен 
бұрмаланулар әсері төмендейді;
- тарату сапасының байланыс линиясының ұзындығына (байланыс 
каналының электрлік параметрлерінің тұрақтылығы) тәуелгіді төмен, себебі, 
таратылатын сигналдың бұрмалануы регенерация кезінде төмен болады. 
Сонымен, линия ұзындығы 100 рет артқан кезде, ақпаратты тарату сапасын 
өзгертпей сақтау үшін, регенерация участігінің ұзындығын бірнеше процентке 
қысқарту жеткілікті; 
- цифрлық тарату жүйелеріндегі канал параметрлерінің тұрақтылығы. 
Каналдың тұрақтылығы мен жеке параметрлері (қалдық өшулік, жиіліктік 
және амплитудалық сипаттамалары және т.б.) аналогты сигналдарды қорыту 
құрылғысында анықталады. Себебі мұндай құрылғылар цифрлық тарату жүйе 
жабдықтарының бір бөлігін құрайды, сондықтанда бұл жүйелердегі канал 
параметрлерінің тұрақтылығы, аналогтымен салыстырғанда, жоғары; 
- каналдардың өткізу қабілетінің тиімділігін дискреттік сигналдарды 
тарату үшін қолдану. Дискреттік сигналдарды топтық цифрлық тарату 
жүйесінің трактісіне енгізгенде оның жылдамдығы топтық сигналдың тарату 
жылдамдығына жуықтайды. Егер, мысалы, тональды жиіліктің бір каналының 
уақыттық позициясына сәйкес келеді, яғни тарату жылдамдығы 64 кбит/с 
болады, ал аналогты жүйелерде 33,6 кбит/с аспайды; 
-цифрлық байланыс желісін құру мүмкіндігі. Цифрлық тарату жүйелері 
цифрлық коммутация жүйелерімен сәйкес келе отырып цифрлық байланыс 
желісінің негізі болады, ондағы сигналдарды тарату, транзит және 
коммутациялау цифрлық формада жүзеге асады. Бұл кезде канал параметрлері 
желі құрылымына тәуелді болмайды, сондықтанда иілгіш таратылған желі 
құру мүмкіндігін қамтамасыз ете отырып, жоғары сенімді және сапалы 
көрсеткішті желі құруға болады; 
- технико-экономикалық көрсеткіштері жоғары. Сигналдарды цифрлық 
формада тарату және коммутациялау жабдықтарды біріккен аппараттық 
платформада жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Ол жабдық жасауда жұмыс 
көлемін төмендедеті, оның бағасы, көлемі және энергияны пайдалануы 
төмендейді Сонымен қатар оның сенімділігі артады. 

32 

жүктеу/скачать 1.3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: