Здіксіз модуляция (амплитудалық, жиіліктік, фазалық). Негізгі анықтамалар.

Байланыс жүйесі деп пункттер арасындағы хабарламаны айырбастауға арналған, математикалық әдістер мен техникалық құрылғылардың жиынтығын айтамыз. Оның құрамына таратқыш Т, канал К және қабылдағыш Қ жатады (5.1-сурет).

Модуляциядегеніміз негізгі сигналдың өзгеруіне сәйкес тасымалдаушының параметрінің өзгеруін айтамыз. Тасымалдаушылар-сигналдардың негізгі түрлері:

5.1-сурет

Здіксіз модуляция

Үздіксіз модуляцияда үздіксіз жиіліктің гармоникалық тербелісі тасымалдағыш болып табылады:

(5.1)

Тербеліс параметрлері: амплитуда , жиілік және фаза .

Амплитудалық модуляцияда (АМ) амплитуда тербелістері сигналына байланысты, -дің қандай да бір мәніне қатысты өзгереді:

, (5.2)

мұндағы тұрақты коэффициенті сигналының амплитудаға әсерін сипаттайды.

Жиілік модуляцияда (ЖМ) жиілік тербелісі, сигналына байланысты қандай да бір -дің мәніне қатысты өзгереді:

, (5.3)

мұндағы тұрақты коэффициенті, сигналының жиілікке әсерін сипаттайды.

Фазалық модуляцияда (ФМ) тербеліс фазасы, сигналына байланысты қандайда бір мәніне қатысты өзгереді:

, (5.4)

мұндағы тұрақты коэффициенті, сигналының жиілікке әсерін сипаттайды.

(5.2)-ні (5.1)-дің орнына қойып амплитудалық модуляция үшін келесі мәндерді табамыз:

.

(5.4)-ті (5.1)-дің орнына қойып фазалық модуляция үшін келесі мәндерді табамыз:

.

Егер кіріс синусоидалды сигнал, жиілік модуляцияға ұшыраса

,

онда келесіні аламыз:

,

мұндағы – модуляция индексі, – жиілік девиациясы.

Модуляцияның кіші индексінде, модульденген тербелістің жиілік жолағының мөлшері модульдейтін тербелістің жиілігінің екі еселенген мәніне тең. Модуляцияның үлкен индексінде, модульденген тербелістің жиілік жолағы, жиілік девиациясының екі еселенген мәніне жуық.

5.1-мысал. графигі 5.2а, , мұндағы графигі 5.2ә, , мұндағы графигі 5.2б, ал , мұндағы графигі 5.2в-суреттерінде көрсетілген.

а) ә)

б) в)

5.2-сурет

Импульстік модуляция (амплитудалы-импульстік, енді-импульсік, жиіліктік-импульстік модуляция)

Импульстік модуляцияда импульстер тізбегі (ең қолайлы жағдайда тікбұрышты формадағы) келесідей параметрлері бар тасымалдаушы болып табылады (5.3-сурет):

– деңгей, – ұзақтығы, – жиілік, – фаза.

5.3-сурет

Импульстер тізбегі келесі қатар түрінде көрсетілуі мүмкін:

, мұндағы – «тікбұрышты» функциясының, келесі қасиеттері бар:

.

Тасымалдаушының кез-келген параметрін өзгерте отырып, модуляцияның 4 түрін алуға болады:

1. Амплитудалы-импульстік модуляция (АИМ)

, -ты келесі шарт орындалатындай таңдаймыз:

2. Енді-импульстік модуляция (ЕИМ):

,

3. Жиіліктік-импульстік модуляция (ЖИМ):

5. Фазалық-импульстік модуляция (ФИМ):

Қорытынды: Модуляциядегеніміз негізгі сигналдың өзгеруіне сәйкес тасымалдаушының параметрінің өзгеруін айтамыз. Тасымалдаушының кез-келген параметрін өзгерте отырып, модуляцияның 4 түрін алуға болады

Дәрісте пайдаланылатын слайд:Байланыс жүйелері мен каналдары

Негізгі әдебиет: [1-4]; Қосымша әдебиет: [1-3];

Бақылау сұрақтары:

1. Модуляция және демодуляция процедураларының арналуы мен мазмұны?

2. Амплитудалы-модульденген тербеліске өрнек жазыңыз.

3. Жиіліктік-модульденген тербеліске өрнек жазыңыз.

4. Модуляцияның импульстік түрлерінің ерекшеліктері қандай?

5. Енді-импульстік модульденген тербелістер үшін өрнек жазыңыз.

6. Келесі операциялардың мағынасын түсіндіріңіз: уақыт бойынша дискреттеу деңгейі бойынша кванттау.

7. Модуляцияның сандық әдістерінде кедергіге төзімділіктің жоғары болуының себебі неде?

8. Модуляцияның сандық әдістерінің қолдану аймағын атаңыз.

Дәріс №6.

Тақырыбы: Ақпаратты кодтау

Дәріс мақсаты: Кодтау көрсеткіштерін қолдана отырып, олардың тиімділігін талдау

Қарастырылатын негізгі сөздер:Кодтау, декодтау, модулятор, тиімді кодтау

Қарастырылатын сұрақтар:

-Кодтау теориясының негізгі түсінігі.

-Дискретті канал бойынша кедергісіз беру үшін ақпаратты кодтау

-Тиімді кодтау

-Шеннон-Фэно әдістемесі.

-Хаффман әдістемесі.

Байланыс каналы мен хабарлар көзінің статистикалық қасиеттерінің келісім беру жүйесінің сапасын жақсарту мақсатында жүргізіледі. Сапа үш негізгі көрсеткіш бойынша бағаланады:

1) анықтылығы;

2) берудің орташа жылдамдығы;

3) жүйенің техникалық іске асырылуының күрделілігі.

Келісім ақпаратты кодтау жолымен жеткізіледі. Кедергісіз дискретті канал үшін кодтау жайлы Шеннонның негізгі теоремасында статистикалық тәуелсіз және тең ықтималды символдарда хабарларды қайта құру арқылы беру жылдамдығын бұл каналдың өткізу қабілетіне дейін көтеруге болады деп бекітілген.