Телекоммуникация құрылғылары ақпараттық-транспорттық орта сияқты өзара байланысқан байланыс желісі болып табылады
жүктеу/скачать 192 Kb.
|
| Uc(t)=Umax*sinwct
формуласымен анықталатын бір жақты ЕИМ қолданылады. 3 – сурет. Модуляция түрлері: а) біржақты; б) екіжақты Ал τu импульс ені келесі түрде болады. τu= τоu+ Δτmax*sinwct, мұндағы τоu-импульс ұзақтығының орташа мәні; Δτmax –импульс фронтының максимал ауытқуы; Бессель теориясы бойынша келесі түрлендірулерді аламыз. Uшим(t)=Au/qo+(Au*Δτmax*sinwct)/Tд+2Au/π* , мұндағы βk=kπ∆τmax/Tд; q0=Tд/τ0; n-N- бүйір жолақтардың жұптары; k– дискретизация гормоникасы; wc – сигнал жиілігі; wq – дискретизация жиілігі. Мұндай жағдайда, ендік-импульсті модуляция спектрі wc сигнал жиілігі мен тұрақты құраушыны (wg) дискретизация жиілігінің гармоникасының шексіз мәнімен (олардың әрқайсысы, амплитудалы-импульсті модуляциядан айырмашылығы, жиілігі кwg+(-nwc)-ге тең бүйір жолақтардың шексіз жұптарымен қоршалған) байланыстырады. Бастапқы сигналды қалпына келтіру ендік-импульсті модуляция сигналдың барлық спектрінен бастапқы сигналдың жолақтық енінде оның құраушысын бөліп алатын төменгі жиілік сүзгісі (немесе жолақтық сүзгі) көмегімен болады. Ендік-импульсті модуляция спектрі амплитудалы-импульсті модуляция спектріне қарағанда күрделілеу. Ендік-импульсті модуляция тарату жүйесіндегі бөгеуілден қорғанушылығы амплитудалы-импульсті модуляция тарату жүйесіне қарағанда жоғары, себебі барлық импульстер амплитудасы бірдей болады, ал бөгеуіл өз кезегінде сигнал амплитудасын өзгертеді. Фазалы-импульсті модуляция бөгеуілден қорғанушылығы жоғары болып есептеледі. Бұл жағдайда импульс ұзақтығы мен амплитудасы тұрақты болып қалады, тек импульстің пайда болу уақыты (tu) мен импульс фазасы tu=f(Uc) өзгереді. Жиілікті-импульсті модуляция кезінде модуляцияланатын сигналдың шамасына байланысты импульстердің бір-біріне ілесу жиілігі өзгереді, жиілікті-импульсті модуляция спектрі фазалы-импульсті модуляция спектрімен бірдей болады, бірақ жиілікті-импульсті модуляцияның бөгеуілден қорғанушылығы фазалы-импульсті модуляцияға қарағанда, төмендеу және аппараттық таратылуы күрделілеу, сондықтан жиілікті-импульсті модуляция тарату жүйесінде мүлдем қолданбайды. 2.2 Амплитудалы-импульсті модуляция сигналдарының спектрлері Амплитудалы-импульсті модуляция кезінде периодты тізбектің амплитудасы модуляцияланған сигналға байланысты өзгереді. Бұл жағдайда периодты тізбек тасымалдаушы қызметін орындайды. Мұндай импульсті тізбектің жиілігі дискреттеуі жиілігіне тең және Котельников теоремасына сәйкес анықталады. 4 – сурет. Импульсті тізбектің параметрлері Мұндай импульсті тізбектің спектрі Фурье қатарына жіктеу жолымен алынады және келесі түрде көрсетіледі k Uo(t)=Au(1/q+2/π*∑((sinkπ/q)/k)*coskwqt . k=1 Бұл тізбектің спектрінде дискреттеу жиілігімен гармоникалар (тасымалдаушы емес) болады. Тасушысы бір гармоникалық тербелісті құрайтын арналары жиілікпен бөлінген жүйелерден айырмашылығы жиілігі дискретизация жиілігіне еселі болатын бір емес бірнеше тасымалдаушыларды модуляциялайды. Модуляциялайтын тербеліс түрі келесідей болады: Uc(t)=Um*sinwt . Онда амплитудалы-импульсті модуляция сигналдың уақыт бойынша өзгеріс шамасы мынаған тең: Uаим(t)=(1+mАИМ*sinwct)*Uo(t . мұндағы mАИМ=Um/Au–модуляция тереңдігі. Амплитудалы-импульсті модуляция тербелісінің спектрі келесі түрде болады: w min -нен wmax –ға дейінгі диапазонда жататын модуляцияланатын сигнал ретінде тоналды-жиілікті сигнал пайдаланылады. 5 – сурет. Амплитудалы-импульсті модуляция спектрі 6- сурет. Модуляцияланатын сигнал ретінде қолданылатын тоналды жиілікті сигналдың бола алатын диапазондары Бастапқы сигналды қайта қалпына келтірудің екі түрлі әдісі бар. Төменгі жиілікті сүзгі көмегімен fсигн –дан құраушыны бөліп алуға болады, яғни иілуін бөліп алу жолымен. Жолақты сүзгі көмегімен дискреттеу жиілігінің қандай да бір бүйір құраушысын бөліп алуға және арналары жиілікпен бөлінген wq≥2wmax әдісімен қалпына келтіруге болады. Цифрлық тарату жүйелерін құрудың ерекшеліктері Цифрлық тарату жүйелерін құрудың келесідей артықшылықтары бар: а) бөгеуілге тұрақтылығы жоғары.Цифрлы формада ақпаратты көрсету, яғни рұқсат етілген сандары аз символдардың тізбегі түрінде көрсету, байланыс жолдары арқылы тарату кезінде ақпаратты тарату сапасына әсер ететін бөгеуіл мен бұрмалануды күрт төмендететін сигналдар регенерациясын қайта қалпына келтіруді туғызуы мүмкін; б) тарату сапасының байланыс жолы ұзындығынан әлсіз тәуелдігі. Әрбір регенерациялық аймақ шегінде таратылатын сигнал бұрмалануы жоқтың қасы. Регенерациялық аймақ ұзындығы және регенератор құрылғысы ұзақ ара қашықтыққа сигналды тарату кезінде қысқа ара қашықтыққа тарату кезіндегідей болып қала береді. Ақпаратты тарату сапасын өзгеріссіз сақтау үшін линиялар ұзындығын 100 есе ұзарту кезінде регенерациялық аймақ ұзындығын бірнеше ғана пайызға қысқарту жеткілікті; в) цифрлық тарату жүйесі параметрлерінің тұрақтылығы. Арналар параметрлерінің (қалдықты өшулігі, жиіліктік сипаттама және амплитудалық сипаттама ) тұрақтылығы және ұқсастығы. Мұндай жүйедегі арналар параметрлерінің тұрақтылығы аналогтыға қарағанда біршама жоғары; г) дискретті сигналдарды тарату үшін арнаның өткізу қабілетін пайдаланудың тиімділігі. Мысалы егер бір ғана тональді жиілікті Импульсті кодтық модуляция арнаға сәйкес уақыттық позицияны пайдаланса, онда дискретті сигналды тарату жылдамдығы 64 кБит/с жақын болады, ал уақыт аналогты жүйедегідей 9,6 кБит/с артық болмайды; д) цифрлық коммутациялық станциялармен тіркескен цифрлық байланыс жүйелерін (ЦБЖ), цифрлық тарату жүйелерін (ЦТЖ) құру мүмкіндігі сигналдар коммутациясы, транзит, таратуы цифрлық формада болатын цифрлы байланыс желісінің негізі болып табылады; ж) техника-экономикалық көрсеткішінің жоғарылығы. Тарату және цифрлық формадағы сигнал коммутациясы цифрлық желідегі барлық аппаратуралық комплексті цифрлық интегралды сұлбаларды кеңінен қолданатын таза электрон негізінде шындауға мүмкіндік береді; Бұл құрылғыларды дайындаудың еңбек өнімділігінің күрт төмендеуіне, құрылғылардың түйіндері бір ізге салу дәрежесінің жоғарғы мәніне ұмтылуға, бағасының қолданылатын энергия мен габаритті өлшемдерінің біршама төмендеуіне мүмкіндік береді. Демек жүйе эксплуатациясы қысқарады және құрылғылардың сенімділігі артады. 3 Импульстік-кодтық модуляция Байланыс жүйесінің жаңа типтерінің енгізу–осы жүйелерді пайдаланудың техникалық мақсаттылығы тарату сапасының, тиімділігінің, эксплуатациясының және т.б сұрақтарын өңдеуге және күрделі дайындыққа әкеп соғады. Аналогты типтегі сигналдар алдында Импульсті кодтық модуляция тарату жүйелерінің техникалық, экономикалық және эксплуатациялық-техникалық айырмашылықтары бар. Импульсті кодтық модуляция тарату жүйелерінің негізгі артықшылығы - олардың жоғары бөгеуілге тұрақтылығы. Таратудың талап етілген сапасын сақтау кезінде байланыстың ұзақтығын біршама арттыруға мүмкіндік беретін, магистралдағы бөгеуілдердің жинақталуын белгілі бір шамада әлсірететін құрылғы регенератор. Импульсті кодтық модуляция жүйелерінде шу және бұрмалану деңгейлері негізінен ақырғы құрылғылармен анықталады: абсолюттік шамасы бойынша лездік мәні регенератордың іске кірісу табалдырығынан кем адиативті бөгеуілдер беріледі. Импульсті кодтық модуляция тарату жүйелерінің жылдамдығы үлкен мәліметтерді таратуға жақсы икемделген. Аналогты жүйелердің байланыс арнасы мәліметтерді 600-2400 Бод жылдамдықпен тарата алады. Импульсті кодтық модуляция тарату жүйелерінің бір арнада екілік ақпаратты тарату жылдамдығы линиялық күре жолға жылдамдығы жоғары мәліметтерді енгізуге байланысты жүйелердегі арна құрастыру құрылғыларды қоспағанда 50-60 мың Бодты құрайды. Қазіргі таңда импульсті кодтық модуляция аппаратурасының көмегімен көпарналы байланысты ұйымдастырудағы және ұзындығы 8-15 км басталатын жаңа кабельдерді орнатудағы шығын төмендеу. Мұндай кабель ұзындығында импульсті кодтық модуляция аппаратурасын қолдану арналары жиілікпен бөлінген қалалық телефон станциясын қолдануға қарағанда неғұрлым үнемді. Жартылай өткізгіш аспаптардың және интегралдық сұлбалардың бағасын төмендету импульсті кодтық модуляция жүйесіндегі құралдардың бағаларының төмендеуіне әкеп соғады. Байланыс сапасы (телефондық арна параметрлері) линиядағы өшулік тербелісінен де, күре жолдың сертті сызықсыздығынан, бұрмаланудан да тәуелді емес. Қалдықтық өшуліктің тұрақтылығы , ЖС ұқсастығы жоғарғы дәрежесі және әртүрлі арнаның бәсеңдету уақыттары арналар коммутациясы кезінде біршама эксплуатациялық қолайлықты туғызады. Микроминиатюризацияға (интегралды сұлбаларға) цифрлы тарату жүйелерінің икемділігі аппаратуралардың жоғары сенімділігін қамтамасыз етуге габаритті өлшемдерін, массасын, сондай-ақ өндірістік және эксплуатациялық шығындарын төмендетуге мүмкіндік береді. Импульсті кодтық модуляция тарату жүйелерінің негізгі кемшілігі болып неғұрлым кеңірек жиілік жолағын талап етуі табылады , бірақ импульсті кодтық модуляцияның осы ерекшелігі берілетін жиілік жолағы тиімді түрде сигнал/бөгеуіл қатынасына ауысатындықтан, төменгі сапалы линиялық күре жолды (өтпелі өшулігі аз, шағылысу коэффициенті үлкен және т.б) пайдалануға мүмкіндік береді. Цифрлық тарату жүйесі келесі артықшылықтарын ескеру керек: а) уақыттық тығыздау қағидасы негізінде берілетін сигналдың барлық түрлері біріктіріледі және бөлінеді; б) импульсті тізбектердің транзит пунктінде түрлендірудің (қайта кодтау) және төменгі жиілікте немесе цифрлы-аналогты түрлендіру (ЦАТ) және аналогты-цифрлы түрлендіру (АЦТ) арқылы қайта қабылдауға цифрлық ағынның бұрмаланусыз тармақталуының мүмкіндігі; в) линия бойымен өту нәтижесінде бұрмаланған импульсті сигналдар параметрлерін қалпына келтіру үшін регенерация қағидаларын пайдаланады. 3.1 Дельта-модуляция Аналогты сигналдарды цифрлық формаға түрлендіру үшін ИКМ-мен қатар дельта –модуляция (ДМ) пайдаланылуы мүмкін. Дельта –модуляция кезінде Импульсті кодтық модуляция кезіндегідей аналогты сигнал уақыттық дискреттеуге тап болады, кодтық топпен берілген санақ өсімшесінің таңбасы олардың таңбасын еске ала отырып кейінгі өсімше қосындысымен қалыптасқан, алдыңғысына қатысты қалыптасады. Өсімше шамасы әрқашан шартты түрде болады. Таңба туралы ақпарат екі деңгейлі (+1 немесе -1 ) бір разрядты код көмегімен беріледі, ал өсімше таңбасы не оң болады,не теріс болады. Қабылдағыш станцияларда сигналдар тізбегімен қалпына келеді. Дельта – модуляция мен импульсті кодтық модуляцияны салыстыру кезінде импульсті кодтық модуляция амплитудасының шектеулі диапазонында жұмыс істейді, ал дельта –модуляцияда кіріс сигналдың өсу жылдамдығы шектелген f - 800Гц –те және 3.4 спектрінде жоғарғы жиілікті ДМ мен Дельта – модуляция мен импульсті кодтық модуляцияны кванттау шуынан қорғаныстығын салыстыру үшін асқын жүктеме табалдырығында өсу жылдамдығымен келесі тәуелділік анықталады жүктеу/скачать 192 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|