СТУДЕНТ ПƏНІНІҢ ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

Transcript

1 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖƏНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Қ.И.СƏТБАЕВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Автоматика жəне телекоммуникация институты «Радиотехника, электроника жəне телекоммуникация» кафедрасы СТУДЕНТ ПƏНІНІҢ ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ Арна құраушы байланыс жүйелері 2 пəні бойынша Радиотехника, электроника жəне телекоммуникация мамандықтары үшін Алматы 2009

2 Қ.И.Сатпаев атындағы ҚазҰТУ Радиотехника, электроника жəне телекоммуникация мамандықтары бойынша «Арна құраушы байланыс жүйелері 2» пəні бойынша оқу-əдістемелік кешені Алматы: ҚазҰТУ, б. Құрастырушылар Ниеталин Жақсылық Ниеталович, техникалық ғылымдар кандидаты, профессор. Құттыбаева Айнұр Ермекқалиқызы, РЭТ кафедрасының оқытушысы Аңдатпа «Арна құраушы байланыс жүйелері - 2» курсының оқу - əдістемелік кешенін құрастырудың негізгі принциптері көрсетіліп жазылған. Курстың мазмұны келтірілген таратудың цифрлық жүйелері, ИКМ жəне ВРК бар көпарналы аппаратураны құрастыру, цифрлық иерархиялар, мультиплексорлау, көлік желілерінің құрылымдары, опто-талшықтық тарату жүйелері. Теориялық жəне практикалық жүзеге асырудың негізгі мазмұндары өздік жұмыстарға арналған тапсырмалардың мазмұны, орындаудың графигі, аралық жəне қорытынды бақылау көрсетіліп жазылған. Оқу-əдістемелік кешен радиотехника, электроника жəне телекоммуникациялар мамандығының бакалаврлерін дайындау үшін арналған. Қ.И.Сəтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті,

3 1. ПƏННІҢ ОҚЫТУ БАҒДАРЛАМАСЫ SYLLABUS 1.1. Оқытушы туралы мəліметтер: Оқытушы, сабақты жүргізушілер - Ниеталин Жақсылық Ниеталович техникалық ғылымдарының кандидаты, профессор; Құттыбаева Айнұр Ермекқалиқызы, оқытушы Қатынастық ақпарат Кафедрада болу уақыты: РЭТ кафедрасы, дəрісхана 203, 211 БОҒ Пəн туралы мəліметтер: Аты Арна құраушы байланыс жүйелері - 2 Кредит саны 3. Жүргізілетін жері - БОҒ жəне Радиотехника, электроника жəне телекоммуникация кафедрасының компьютерлік лабораториясы Кесте 1 Оқу жоспарынан жазба Курс Семестр Дəрістер СӨЖ СОӨЖ Кредиттер Аптадағы академиялық сағаттар Зертханалық сабақтар Тəжірибелік сабақтар Барлығы Бақылау түрі Емтихан (А) 1.3. Пререквизиттер: осы пəнді оқып үйренуге қажетті бұрын оқылған пəндерге сүйенеді. «Арна құраушы байланыс жүйелері-1», Бағытталған байланыс жүйелері, Тізбектердің электрлік теориясы, «Физика», «Микроэлектроника» жəне «Байланыстың жалпы теориясы» пəндерінен алынған білімдерге сүйенеді Постреквизиттер: осы пəнді оқып үйренгеннен алынған білімі пайдаланылатын пəндер тізімі (мамандықтың оқу жұмыс бағарламасы бойынша). Осы пəнмен байланысты пəндер тізімі: «Байланыс торабы жəне коммутациялық жүйелер», «Сымсыз байланыс технологиясы», «Бағыттауыш жүйелер», «Таратудың цифрлық жүйелері» Пəннің мақсаты мен міндеттері Курстың мақсаты студенттерді көпарналы тарату жүйелері негіздері мен əдістеріне студенттерді оқыту жəне олардың құрылу принциптері, оларға қойылатын талаптар жəне түйіндерді құру ерекшеліктері. Бұдан басқа көпарналы сандық тарату жүйелерінің құрылу принциптері, модельдері мен негізгі концепциялары жəне телекоммуникация ортасындағы стандарттары мен олардың қазіргі замандық даму тенденцияларынан шығатын базалық түйіндерге студенттерді таныстыру. Курс міндеттері - пəнді оқу қорытындысында студент мыналадарды білу керек;: - сандық тарату жүйелері технологияларының даму тенденциясы, сапа көрсеткіштері, энергетикалық параметрлер, жүйелердің экономикалық көрсеткіштері арасындағы байланысты анықтатын заңдылықтарды білу керек; - түрлендіру тракттары мен каскадтарында орындалатын процестер мен сандық тарату жүйелерінің сигналдарын өңдеудегі физикалық құбылыстарды тану; құрылғылар мен сандық тарату жүйелерінің негізгі элементтерінің құрылу принциптері; СТЖ негізгі түйіндерінің қолданылуы, қалыптасу шарттары, құрылу принциптері, құрылымдық сұлбалары, аналогты сигналдардың сандық сигналдарға айналу əдістері, арналардың технология жүйелерінің ерекшеліктерін білу керек; - сандық жəне оптикалы-талшықты тарату жүйелерінің құрылу принциптері мен құрылымдық сұлбаларын талдай білу; талдау жəне синтез əдістерін қолдану, сандық тарату жүйелерінде қолданылатын техникалық шешімдер, ақпаратты қабылдау жəне өңдеуді білу керек. 3

4 Бұл мəселелер курстың тематикалық жоспар бөлімдерін құрайды (оқыту бағдарламасы - SYLLABUS). «Арна құраушы байланыс жүйелері 2» пəнінің оқыту-əдістемелік кешенінің қорытынды бөлімінде бақылау сұрақтары мен СӨЖ жəне CОӨЖ (оқытушы жетекшілігімен студенттің өзіндік жұмысы) тақырыптары, сол сияқты пайдаланылатын əдебиеттер тізімі келтірілген Тапсырмалар тізімі жəне түрлері, оларды орындау графигі: - тапсырма тізімі жəне түрлері (курстық жоба (жұмыс) тематикасы, есептеуграфикалық тапсырмалар тізімі, типтік есептеулер жəне т.б.) - ұсынылған əдебиеттер тізімі; - орындау мерзімі; - бақылау түрі (тесттер, экспресс-сұрақ, есеп беру, реферат, доклад жəне т.б.). Графикті төменде келтірілген түрде тьютор жасайды (Кесте 2) жəне оқу семестрінің басында студентке жеткізіледі. Кесте 2 Тапсырма түрі жəне орындау мерзімі Бақылау түрі ағымды бақылау Жұмыс түрі Жұмыс тақырыбы Беті көрсетулі ұсынылған əдебиетке нұсқау Тапсыру мерзімі Зертханалық Сандық сигналды кодалау жəне Нег.3.[90-104]. 1-апта жұмыс декодалау принциптері жəне СТЖ Қос.4.[59-70] ағымды бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау аралық бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау Семестрлік жұмыс Тəжірибелік жұмыс Семестрлік жұмыс Семестрлік жұмыс Зертханалық жұмыс Тəжірибелік жұмыс Тест Зертханалық жұмыс Семестрлік жұмыс кодердер мен декодерлер сұлбасы 1 жəне 2 ретті бұрмаланулар. Кванттау қадамы жəне қателігі СТЖ қолданылатын АУБ принциптерін жəне аналогты сигналдың цифрлы сигналға түрлену этаптарын оқу. Сызықты жəне сызықты емес кодалау, сызықты кодері жəне разряд б/ша өлшеу кодері Сигнал ерекшеліктерін оқып үйрену, модуляторды зерттеу. ДИКМ колданылатын АЦП сұлбаларын талдау жəне бейімделген ДИКМ ерекшеліктері Генераторлы қондырғының құрылымдық жиіліктерін, сонымен қатар СТЖ тактілік, циклдық жəне аса циклдық жүйелерінің құрылу ерекшеліктерін оқу. Синхрондау қажеттігінің негізделуі жəне сұлбалар талдауы Регенераторлар сұлбаларының құрылу ерекшеліктерін оқу Құрылымдық сұлба ерекшеліктері жəне үйлесімдік блоктарының жұмыс принциптері Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[80-81]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-92]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] 2-апта 3-апта 4-апта 5-апта 6-апта 7-апта 8-апта 9-апта 10-апта 4

5 Зертханалық Нег.3.[90-104]. 11-апта жұмыс Қос.4.[59-70] ағымды бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау ағымды бақылау аралық бақылау Қорытынды бақылау Тəжірибелік жұмыс Семестрлік жұмыс Зертханалық жұмыс Тест Емтихан ИКМ-30 аппаратурасының көмегімен байланыс ұйымдастыруды, қондырғы құрамын тарату циклының қалыптасуын оқу Жылдамдықтар үйлесімі. Бір, екі жақты жылдамдық үйлестіруші тарату жүйелерінің циклы. Соната-2, ИКМ-120-4/5 жəне Сопка-Т аппаратурасының құрылымдық сұлбасын оқу. 5 Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Нег.3.[90-104]. Қос.4.[59-70] Сұлба ерекшеліктері жəне жұмыс Нег.3.[90-91]. істеу принципі Қос. 4.[59-70] Талшықты-оптикалық тарату Нег.3.[15-25]. жүйелері 12-апта 13-апта 14-апта 15-апта 1.7 Əдебиеттер тізімі Негізгі əдебиеттер 1. В. И. Кириллов: Многоканальные системы передачи. - М.: Новое знание, с. 2. Баева Н.Н и. др. Многоканальная электросвязи и РРЛ.- М: Радио и связь с. 3. Иванов В.И. Цифровые и аналоговые системы передачи. Учебник для вузов; М.: Горячая линия-телеком, 2005,-416 с. Қосымша əдебиеттер 1. Многоканальная связь, под редакцией И. А. Аболица. -М., «Связь», с. 2. Бутусов М.М. и др Волоконно-оптические системы передачи Радио и связь, с. 3. Шмытинский В.В. Многоканальные системы передачи. М.: Радио и связь с. 4. Гордиенко В.Н. и др. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов.-м.: Горячая линия - Телеком, 2003, с. 5. Проектирование техническая эксплуатация систем передачи. Учебное пособие для вузов. Под ред. В.Н.Гордиенко и др. М.: Радио и связь с 1.8. Білім бағалау жүйелері Əр пəн үшін мынадай бақылау түрлері жасалынады; ағымды бақылау, рубеждік бақылау, қорытынды бақылау. Ағымдағы бақылау түрлері бақылау жұмыстары, рефераттар, семестрлік тапсырмалар, коллоквиумдар, лабораториялық жұмыстар, т.б. болып табылады. Қорытынды бақылауға курстың жобалау, курстың жұмыс жəне емтихан жатады. Қорытынды бақылау түріне байланысты əртүрлі балды үлестіру қолданылады (3-кесте). Бақылау бойынша рейтингілік %-ды бөлу Вариант Қорытынды бақылау Бақылау түрі % түрі Емтихан Қорытынды бақылау Аралық бақылау 100 Ағымды бақылау 100 Ағымдағы бақылау қорытындысын тапсыру мерзімі пəннің оқу процесінің күнтізбелік графигімен анықталады (кесте 4). Ағымды бақылау саны пəннің құрамымен жəне оқуəдістемелік кешенде көрсетілген көлемімен анықталады.

6 Кесте 4 - «Арна құраушы байланыс жүйелері -2» пəні бойынша бақылаудың барлық түрлерін өткізу күнтізбелік кестесі Апта Бақылау түрі зж өж т1 өж өж зж т2 АБ зж өж зж т3 өж зж АБ Апталық бақылау саны Бақылау түрі: Зертханалық жұмыс, ӨЖ- өзіндік жұмыс, т-тəжірибелік сабақ; АрБ аралық бақылау, АБ ағымды бақылау жəне т.б. Пəннің қорытындысы бағасы шкала бойынша анықталады (кесте 5). Студенттердің білімінің бағасы Баға Əріптік эквивалент Рейтингілік балл Балмен (пайызбен %) Өте жақсы А А ,67 Жақсы В ,33 В ,0 В ,67 Қанағаттанарлық С ,33 С ,0 С ,67 D ,33 D ,0 Қанағаттанарлықсыз F Модуль бойынша жəне аралық аттестация жүргізуге арналған сұрақтар тізімі 1 модуль бойынша бақылау сұрақтары: 1. Цифрлық тарату жүйесі 2. Цифрлық тарату жүйесінің ерекшеліктері 3. Цифрлық тарату жүйесінің аппатарурасы 4. Уақыт мезетіндегі сигналды дискретизациялау 5. Дискретизация жиілігін таңдау 6. Деңгей бойынша сигналды кванттау 7. Сигналдарды декодалау 8. Дельта модуляция 9. Сигналдарды декодалау 10. Дифференциялды импульсті - кодалық модуляция 11. ИКМ ВРК шеткі станцияны құру 12. Амплитудалы импульстік модуляторлар 13. Кванттаудың сызықты шкаласы бар кодерлер жəне декодерлер 14. Кванттаудың сызықты емес шкаласы бар кедергілер жəне декодерлер 15. ЦТЖ - синхронизация 16. ЦТЖ генераторлы құрылғы 17. МКМ мен ЦТЖ де иерархия 18. Плезихронды цифрлы иерархия PDH 19. Синхронды цифрлы иерархия SDH 6

7 20. STM 1 модулік қалыптастыру 21. Асинхронды иерархияның əдістері 22. Сигналдардың енгізу шығару мультиплексорлары 23. SDH көліктік желілер 24. SDH сақинасы бойынша байланысты ұйымдастыру 25. SDH желіде кросс конекторы 2 модуль бойынша бақылауды жүргізуге арналған сұрақтар: 1. ЦТЖ сызықтық тракті 2. ЦТЖ сызықтық трактідегі сигналдың бұрмалануы 3. Сызықты тракті генераторының жұмыс принципі 4. ЦТЖ сызықты трактіелердегі кодтар 5. Регенератордың құрылымдық сұлбасы 6. Регенераторлық участкенің ұзындығының есептелуі 7. Таратудың біріншілік цифрлық жүйелері 8. ЦТЖ ИКМ Аналогты цифрлы құрылғы ИКМ Қабылдау таратқыш АЦО Генераторлық құрылғы АЦО ИКМ 30 сызықты трактінің шеткі станцияның сызықты құрылғысы 13. ИКМ 30 жүйесінің ұйымдастыру сұлбасы жəне тарату жүйесі 14. ИКМ да АЦО ЧД 60 құрылғысы 15. ИКМ 120 да екінші реттік уақыттық топтық құрылудың жабдығы 16. ИКМ 120 сызықтық трактінің шеткі құрылғысы 17. ИКМ 480 тарату жүйесі 18. Үшінші реттік уақыттық топтық құрылудың жұмысы 19. ИКМ 1920 тарату жүйесі 20. ИКМ 1920 АЦО ТС құрылғысы 21. ВОСП құрудың принципі 22. Оптикалық сигналдар қабылдаудың гетеродинді əдісі 23. Талшықты оптикалық байланыс желілері 24. Аналогты талшықты оптикалық тарату жүйелері 25. Талшықты оптикалық тарату жүйелерінің аппаратуралары Аралық бақылауға арналған сұрақтар тізімі 1. Цифрлық тарату жүйесінің (ЦТЖ) анықтамасы 2. ЦТЖ ның құрылымдық сұлбасы 3. Сигналдардың уақыт бойынша дискретизациясы 4. Сигналдардың квантталуы 5. Сигналдардың кодалануы 6. Сигналдардың декодалануы 7. ИКМ ВРК ақырғы станцияның құрылуы 8. ЦТЖ сигналдарының модуляторы 9. ЦТЖ сигналдарының кодероері 10. ЦТЖ сигналдарының декодерлері 11. ЦТЖ генераторлық құрылғысы 12. ЦТЖ де синхронизациялау 13. ИКМ мен ЦТЖ ның иерархиясы 14. Плезихронды цифрлық иерархия - PDH 15. Синхронды цифрлық иерархия - SDH 7

8 16. STM модульдерінің қалыптасуы 17. Асинхронды иерархияның əдістері 18. Сигналдардың мультиплексорлары 19. SDH көліктік желілер 20. SDH сақинасы бойынша байланысты ұйымдастыру 21. ЦТЖ сызықтық тракт 22. ЦТЖ сызықтық трактідегі сигналдардың бұрмалануы 23. ЦТЖ сигналдарының регенераторлары 24. ЦТЖ сызықтық трактілердігі кодтар 25. Регенераторлы участкелердің ұзындықтарын есептеу 1.9 Курстың саясаты мен процедурасы оқытушының студенттің сабаққа міндетті түрде қатысуын, бақылаудың барлық түрі бойынша уақытында есеп беруін, жіберілген сабақтарды қайта тапсыруын талап етуінен жəне т.б. тұрады. Бақылау түрлерін тапсыру кезінде пəннің логикалық тізбектілігін сақтау керек. Əр оқытушы əр бақылауды тапсыру тізбегін негіздеу керек. 2 АКТИВТІ ТАРАТУ МАТЕРИАЛДАРЫНЫҢ МАЗМҰНЫ 2.1 Курстың тематикалық жоспары əр тақырыпта қарастырылған академиялық сағаттар саны мен тақырып аты көрсетілген кесте түрінде құрылады. Курстың тематикалық жоспары Тақырып аты Дəріс Академиялық сағат саны Зертханал ық жұмыс Тəжірибел ік сабақ СОӨЖ СӨЖ 1. Сандық тарату жүйелері Əртүрлі ақпарат тарату сапасына бөгеттердің əсері ИКМ көмегімен көпарналы аппаратура құру Компандирлі дельта модуляция Сызықсыз шкалалы кванттау кодерлер мен декодерлер Сандық иерархиялар Синхронды сандық иерархиялар ЦСП сызықтық тракты Сандық тарату жүйелері Талшықты-оптикалық тарату жүйелері (ТОТЖ) Оптикалық сигнал жəне оны өңдеу Аналогтық ТОТЖ Талшықты-оптикалық кабельді магистральды жобалау 14.Оптикалық кабель таңдау Қабылдағышты жобалау Барлығы (сағат)

9 2.2 Дəрістік сабақтар конспектісі Дəріс 1. Таратудың цифрлық жүйелері Таратудың цифрлық жүйелерінің құралу ерекшеліктері Əлемнің көптеген дамыған елдерінде коммутация жəне цифрлық тарату əдістері базасында желіні құруды қарастыратын байланыс желісінің цифрлау курсы қабылданған.бұл аналогты əдістерге қарағанда цифрлық таратудың келесі артықшылық əдістерімен түсіндіріледі. Жоғары бөгеуілге төзімділік. Ақпаратты цифрлық түрде беру,яғни рұқсат етілген деңгейдің аз саны бар символдардың тізбектілігі түрінде (əдетте үштен аспайды) жəне қадамсыз детермиленген жиілігіоларды байланыс сызықтары бойынша тарату кезінде бұл символдардың регенерациясын атқарады.бұл ақпаратты тарату кезінде бөгеуіл мен бұрмаланудың əсерін анағұрлым төмендетеді. Таратудың цифрлық əдістері əсіресе дисперсиялық бұрмаланулар жоғарғы деңгейімен жəне электронды оптикалық жəне оптоэлектронды түрлендіргіштердің сызықсыздығымен ерекшеленетін жарықтану сызықтарымен жқмыс жүргізгенде қолданылады. Байланыс сызықтарының ұзындығынан тарату сапалығының əлсіз тəуелділігі. Таратылатын сигналдың бұрмаланулары əрбір регенерацияланған аумағында мағынасыз болып қалады.регенерацияланған аумақтың ұзындығы жəне үлкен арақашықтықта сигналдарды тарату кезіндегі регенератордың құрылуы практика жүзінде аз арақашықтықта тарату кезіндегі сияқты. Таратудың цифрлық жүйелерінің араналар параметрлерінің тұрақтылығы. Параметрлердің тұрақтылығы мен өзгешелігі аналогты түрде сигналдарды өңдеу құрылғыларымен анықталады.мұндай жүйеде арналар параметрлерінің тұрақтылығы аналогтымен салыстырғанда анағұрлым жоғары. Дискретті сигналдарды тарату үшін арналардың өткізу мүмкіндіктерін қолданудың эффективтілігі. ТЦЖ топтық трактіне дискретті сигналдарды енгізген кезде олардың тарату жылдамдығы топтық сигналдарды тарату жылдамдығына жақындайды,дискретті сигналдардың тарату жылдамдыгғы 64кбит/с-қа жақын болады,ал аналогты жүйелерде ол 9,6 кбит/с-тан аспайды. Байланыстың цифрлық желілерін құрудың мүмкіндігі. ТЦЖ цифрлық коммутациялық станциялармен қатынаста БЦЖ ның негізі болып табылады. Ондағы тарату сигналдың транзиті жəне коммутациясы цифрлық формада іске асырылады. Технико экономикалық жоғары көрсеткіштері. Цифрлық түрдегі сигналдарды тарату жəне коммутациялау цифрлықжелінің толық аппаратуралық жинағын іске асыруға мүмкіндік береді. Ол цифрлық интегралдық сұлбаны қолданумен байланысты тек электронды негізде іске асырылады. Бұл құрылғыны құрудың еңбек сиымдылығын азайтуға, құрылғылар түйіндерінің унификациясының жоғары дəрежесіне қол жеткізуге, оның бағасын төмендетуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар жүйелердің эксплуатациясы анағұрлым қарапайымдалады жəне құрылғының сенімділігі артады.тцж аппаратурасы қалыптастыру аппаратурасынан жəне цифрлық сиганлдарды қабылдаудан, сонымен қатар сызықты тракт аппаратураларынан тұрады. Цифрлық сигнал аналогты цифрлық түрлендірудің бірінші ТЦЖ құрылғыларында немесе аса жоғары деңгейдік ТЦЖ уақытша топтық қалыптасу құрылғыларында қалыптасады.берілген дəрістің негізгі өзегі импульсті кодалық модуляцияны қолдану кезіндегі ВРК бар ТЦЖ арналары бойынша телефонды сигналдарды тарату болып табылады.бұл жағдайда топтық цифрлық сигналдың қалыптасуы келесі операциялардың тізбекті орындауын қамтамассыз етеді.(5.1сурет) 9

10 1) Уақыт бойынша арналарды бөлу принципін қолдану арқылы N дара АИМ сигналдарды топтық АИМ сигналдарға біріктіру. 2) Уақыт бойынша дара телефонды сигналдардың дискретизациясы.нəтижесінде амплитуда бойынша модуляцияланған импульсті сигнал қалыптасады,яғни АИМ сигнал. 3) Деңгей бойынша топтық АИМ сигналын кванттау. 4) Топтық АИМ сигналдың санауының тізбкті кодалау.нəтижесінде топтық ИКМ сигналы қалыптасады,яғни цифрлық сигнал. 1.1-сурет Цифрлық топтық сигналдарын қалыптастыру принциптері. Уақыт бойынша сигналдың дискретизациясы. Арналарды уақытша бөлуі бар тарату жүйелеріде əрбір арнаның сигнал бастапқы сигналымен модульденген импульстердің периоды тізбектілігін құрайды.əдетте амплитудалық импульсті модуляциясы қолданылады.мұнда импульстер амплитудасы модуляцияланады,ал басқа параметрлер (ұзақтығы,орындау жиілігі,уақыттың жағдайы) өзгеріссіз қалады. Осылайша АИМ сиганлының қалыптасу процесінде белгілі дискретизация теориясына сəйкес уақыт бойынша үзіліссіз сигналдың дискретизациясы орындалады: F в жоғары жиілік спектрі бойынша шектелген кез-келген үзіліссіз сигнал T д ½ F в уақыт аралығында алынған өзінің дискретті санауының тізбектілігімен анықталады.осыған сəйкес дискретизация жиілігі,яғни дискретті санаулардың F д 2 F в шартынан алынады.аим кезінде импульстердің периодтық тізбектілігінің амплитудасы C(t) модуляцияланған сигнал амплитудасының өзгеруіне сəйкес өзгереді.аим-ны екі: бірінші (АИМ-1) жəне екінші (АИМ-2) жақ деп бөледі.барлық байланыстың үзіліссіз сигналдары кең спектрі бар кездейсоі процестер болып табылады.сонымен қатар негізгі энергия тар жиілік жолағына негізделген.таратуда дискретизация алдында төменгі жиілік фильтрінің көмегімен F в жиілігімен сигнал спектрін шектеу керек.телефондық сигналдар үшін f=3,4 кгц жиілігі бар ФТЖ-ны қолдану керек. Бірөрісті сигналды АИМ кезіндегі модуляцияланған тізбектіліктің жиіліктік спектрі: G 0 - тұрақты құраушы; F H F в бастапқы модуляцияланған сигнал жиілігі бар құраушыларды жəне оның kf д гармоникаларын F д дискретизация жиілігіндегі бүйір жолақтарының құраушысын жəне kf д ± (F H F в )оның гармоникасын құрайды. АИМ сигналының спектрінде екіөрісті сигналдарды дискретизациялау кезінде (телефонды,дыбысты тарату) тұрақты құраушы жəне F д жəне kf д жиіліктері бар құраушылары жоқ. АИМ сигналынан бастапқы үзіліссіз сигналдарды қайта қалпына клтіру үшін қабылдауда F в ға тең қию жиілігі бар ФТЖ-ны қою керек.ол бастапқы сиганлды бқліп шығарады.себебі телефонды сигнал үшін F в =3,4 кгц,онда F д 6,8 кгц шартынан таңдап алынуы керек.f д =6,8 кгц таңдалған, ол ФТЖ қабылдануына қажеттіліктерді жеңілдетуге мүмкіндік береді. Кеңжолақты топтық сигналдардың дискретизация жиілігін таңдау өзіне тəн ерекшеліктерін қамтиды. 10

11 1.2-сурет АИМ сигналының спектралды құрамы 1.2-сурет АИМ сигналының қалыптасуы Дискретизациядан кейін арналық сигналдар АИМ сигналдарының тізбектілігі болып табылады.олар бір-біріне қатысты увқыт бойынша ығысу түрде болады,олар бірігіп нəтижесінде топтық АИМ сигналын қалыптастырады(аим топ ). Əəрбір санаудың алдында оның қатысы бар арна номері көрсетілген.топтық АИМ сигналы АИМ сигналының қалыптастыру шығысымен таратудың ақырғы құрылғысындағы кодалаушы құрылғылардың кірісінің жəне декодалаушы құрылғылардың шығысының жəне қабылдаудың ақырғы құрылғыларындағы арналық сигналдарды (уақытша селектор) бөлу құрылғысының кірісінің арасында таралады. Жоғары жиілік жолағын шектеуден пайда болатын бұрмаланулар бірінші жақты бұрмаланулар деп аталады.жоғарыда жиілік жолағының шектелуі тізбектегі реактивті элементтердің бар болуына байланысты.олардың бойымен АИМ сиганлдарын қалыптастыру түйіндерінде қолданылатын теңəрекеттікпен шектелген транзисторы бар топтық АИМ сигналы өседі.тікбұрышты импульстарды тарату кезіндегі пайда болған бұрмаланулардың сипаттамасы көрсетілген. Бұл жағдайда əдеттегідей тек алдындағы арналардың əсерін ескерген жеткілікті.себебі,уақыт бойынша алшақ əсерлердің орналасқан арналардың əсерлері азкөріністі болып табылады. Төменде жиілік жолағын шектеуімен пайда болған бұрмаланулар екінші жақты бұрмаланулар деп аталады.бұл шектеу топтық сигнал тізбегінде реактивті элементтердің (трансформаторлардың,сиымдылықтардың жəне тағы басқа) болуымен байланысты.тікбұрышты импульстерді тарату кезінде пайда болған бұрмаланулар көрсетілген. Бірінші жақты бұрмаланулармен салыстырғанда кері номерлықтың лақтырулары баяу өшеді.сондықтан да əсеретуші арнадан уақыт бойынша алшақтатылған арналары да əсер етіледі сурет ФТЖ-ның тұрақсыздығының əсерінен бұрмаланулардың пайда болуы 1.4-сурет Топтық АИМ сигнал. Бұл жағдай екінші жақты бұрмалануларды бірінші жақты бұрмаланулармен салыстырғанда өте қауіпті жағдайға соқтырады.ақиқатты трактіде екі типті бұрмаланулар пайда болады. Осылайша,арналарды уақытша бөлуі бар жүйелерде сызықты бұрмаланулар арналар арасындағы айнымалы бөгеуілдердің пацйда болуына əкеліп соқтырады.сонымен бірге тракт 11

12 бойынша топтық АИМ сигналынның өтуі кезіінде аранлардың əрбір санауының амплитудасы өзгереді.бірақ та арналар арасындағы арасындағы айнымалы бөгеуілдер болмайды.себебі импульстер ұзақтығы өзгермейді. Амплитудалық-импульсті модуляторға жəне уақыттық селекторларға тезəрекеттігі жəне аплитудалық сипаттамасының сызықтығы қатынасы бойынша өте қатал талаптар қойылады.олардың тезəрекеттігіне арналар арасындағы айнымалы бөгеуілдердідің саны на байланысты,ол амплитудалық сипаттамаларының сызықтығынан сызықты емес бұрмаланулардың санын анықтауға болады. Сонымен бірге басқарылатын импульсті кернеудің басыңқылықты қажет етілуі оның модулятор немесе селектор шығысына өтіп кетуі арнада шулардың өсуіне əкеп соғады.бұл модуляторлардың баланстық сұлбаларын жəне уақыттық селекторларда қолдану есебіне қол жеткізіледі. Мысал ретінде АИМ модулятор сұлбасы келтірілген.ол транзистордағы балансталған VT 1 жəне VT 2 кілттері түрінде орындалған.басқарылатын сигналда импуль бар болғанда кілт ашылады жəне жүктеме арқылы кіріс сигналына пропорционал ток өтеді, ал басқарылатын сиганллдың импульстері U басқ арасында кілт жабық түрде таңдалу керек.ашық жағдайда кілттің кедергісі анағұрлым аз болуы керек,ал жабық күйде шексіздікке ұмтылу керек.нəтижесінде жүктемеде АИМ-1 түрдегі сигнал қалыптасады.басқарылатын импульсті кернеу жүктемеге келіп түспейді,яғни басынады.бұл басқарылатын кернеу VT1 жəне VT2 базаларына келіп түседі жəне эмиттерлі токтардың пайда болуына əкеп соқтыруымен түсіндіріледі.осы эмиттерлі токтар жүктеме арқылы қарама-қарсы бағытта ағады.егерде транзисторлар бірдей параметрлерді құраса,онда осы токтарсаны бойынша тең жəне жүктемедегі қосылған ток нөлге тең болады. 1.5-сурет АИМ сигналының бұрмалануы. 1.6-сурет АИМ модуляторының сұлбасы Арналық сигналдардың бірігуінен кейін топтық АИМ сигнал қалыптасады.оны кванттау операциясының алдында АИМ-2 түріне түрлендіру керек.аим-1 сигналын АИМ-2 сигналын түрлендіру принципі. Сұлба бойынша көрсетілген.арналық АИМ модуляторларының шығысынан күшейткіш 1 (УС1) кірісіне АИМ-1 топтық сигнал келіп түседі.кілт2(кл2) кілті Кл1 мен бірге тұйықталады жəне күшейткіш 1 шығысымен жинағыш конденсаторына қосады.ол зарядтың аз уақыт ішіндегі деігейіне дейін зарядталады.зарядтың уақыты УС1 аз байланысты шығыс кедергісін қамтамассыз етіледі.кл1 жəне Кл2 кілттерінің ажырауынан кейін конденсатор зарядының кернеуі Кл3 кілттінің тұйықталуына дейін өзгермейді. Бұл күшейткіш 2 (УС2) кіріс кедергісінің да күшті АИМ санауына келіп түсуге дайын болады.осылайша күшейткіш 2 (УС2) шығысында жазық биік санауы бар топтық АИМ сигнал қалыптасады,яғни АИМ-2 сигналы. Сұлбаның жұмыс істеу принципін түсіндіретін уақытша диаграммалар көрсетілген.кл2 жəне Кл3 кілттері Кл6 кілті сияқты АИМ-2 кезіндегі санаулардың аплитудалары барлық арналық арақашықтық бойы өзгермейді (τ АИМ Т д /N). Бұл кодалау құрылғвсының орнықты жұмысын қамтамассыз етеді.осы құрылғының кірісіне топтық АИМ сигналы келіп түседі. Деңгей бойынша сигналды кванттау. 12

13 АИМ сигналы уақыт бойынша дискретті болып,бірақ деңгейі бойынша үзіліссіз болып табылады.себебі санау амплитудалары көптеген шексіз мəндерді қабылдауы мүмкін. Деңгей бойынша кванттау жəне кодалау əдістері тек қана аналогты-цифрлық түрлендірігште немесе кодерде қолданылу мүмкін.бірақ көрсетілген əдістердің ерекшеліктерін анықтау мақсатында оларды бөлек қарастырған жөн. N кв мəні төменде көрсетілгендей берілетін сигнал түріне жəне таратудың сапасының қажеттілігіне байланысты болады.n кв кванттау деңгейінің жалпы санынан басқа кванттаушы құрылғы кванттау қадамымен жəне шектеу кернеуімен сипатталады. Қадаммен кванттау δ деп екі көршілес рұқсат етілген деңгейлер арасындағы айырымды айтады,ал U орг кванттауға бағынған санау амплитудасының максимал мəнін анықтайды. Егерде барлық сигнал амплитудасының өзгеру диапозонында кванттау қадамы тұрақты болса, яғни δ=const,онда кванттау теңөлшемді деп аталады. Біртасымды сигналдардың теңөлшемді кванттау принципін түсіндіруші уақытша диаграмма көрсетілген,ал 5.11,а-суретінде кванттаушы құрылғының амплитудалық сипаттамасы U шығ =f(u кір )кванттау келесідей орындалады. 1.7-сурет АИМ трактінің құрылымдық сұлбасы 1.8.-сурет АИМ трактіндегі уақытша диаграммалар Егерде санау амплитудасы екі көршілес рұқсат етілген деңгейлердің шегінде кванттаудың жарты қадамынан δ/2 асса, онда санау амплитудасы жоғарғы бетке өзгереді, егер жарты қадамнан төмен болса,онда төменгі бетке.осылайша, кванттау операциясы сандарды жуықтау операциясына аналогты, ал сəйкесінше қателіктерге əкеліп соқтырады, сонымен қатар қабылдауда бұл қателікті жою мүмкін емес.кванттау қателігі деп ақиқат санау мəнімен оның оның квантталған мəнінің арасындағы айырмашылықты айтады: ξ кв =U(t)-U кв (t). Əрбір АИМ санауының амплитудалық ақиқат мəні (кванттау операциясы алдында) сілтеуішпен көрсетілген.суретте көрініп тұрғандай санау амплитудасының ξ кв (t) δ/2 қатысы жоқ. Теңөлшемдіь кванттау кезінде кванттау шуларының орташа қуатын келесідей көрсетуге болады. P ш кв = δ 2 /12. Кванттаушы құрылғының амплитудалық сипаттамасы екі негізгі аумақты құрайды: кванттау жəне шектеу.сигналдың U кір > U шек максималды мезеттегі мəндерінің шектеуі орындалады жəне кванттау құрылғының шығысында U шек тең амплитудалық санау қалыптасады. Сонымен қатар шектеу шулары қалыптасады. Оның қуаты кванттау шуының қуатынан анағұрлым үлкен болады.сондықтан кванттаушы құрылғының жүктелуін болдырмау үшін қажетті əдістер қолдану керек. Ең маңызды теңөлшемді кванттаудың кемшілігі болып келесілер болып табылады: себебі кванттау шуларының қуаты сигналдың өлшеміне тəуелді емес,кванттау шуынан қорғау А з кв =10lgP c /P ш кв = p c - p ш кв анықталады жəне аз деңгейлі сигналдар үшін аз болып табылады жəн есигналдың деңгейінің өсуіне байланысты өседі.(5.12-сурет) А з.кв.тр. қорғауын орындауын үшін кванттау қадамын азайту керек, яғни рұқсат етілген деңгейлердің санын өсіру. δ 2 есе азайту кезінде P ш кв кванттау шуларының қуаты төрт есе азаяды, ал қорғаныштығы А з кв 6дБ 13

14 өседі(5.12-сурет)егерде U кір >U шек, яғни Р с > Р шек кезінде шулардан қорғану сигналдың шектеу аумағына түсу себебінен күрт төмендейді. 1.9-сурет Тең өлшемді (a) жəне теңөлшемсіз (б) кванттаудың принциптері 1.10-сурет Кванттаушы құрылғылардың амплитудалық сипаттамасы Кванттау деңгейлерінің саны N кв m кодасының разрядтылығымен байланысты. Ол квантталған АИМ санауларын кодалау үшін қажетті.екілік кодаларды N кв =2 m қолдану кезінде.теңөлшемді кванттауды қолдану кезіндегі қажетті m разрядтар санын қарастырайық. Екіөрісті сигналдар үшін P ш кв = δ 2 /12= (2U шек / N кв ) 2 /12=U 2 шек /3 N 2 кв Сөздік сигнал экспонциалды үлестіргішті құрайды W(U)= 1/ 2 δ c exp[- 2* U / δ c ] Мұндағы δ c сигналдың кернеуі орташаквадратты мəні.егер U шек =5δ c max деп алсақ(5.13- суретте көрсетілгендей кванттаудың жүктеме ықтималдығы аз болады ),онда P щ кв = 25 δ c max, ал кванттау шуларынан қорғау A з кв =10lg(P c /P ш кв )=10lg 3/25* δ 2 c N 2 кв / δ 2 c max= 10lg 3/25* δ 2 c/ δ 2 c max * (2 m ) 2 =6m+20lg(δ 2 c/ δ 2 c max) 9,2 дб Максималды амплитуда бойынша сигнал үшін (δ c / δ c max ) А з квmax = 6m-9,2дБ деп аламыз. Кванттау шуларынан қорғауды бағалау үшін əлсіз сигналдар үшін,яғни минималды амплитудалы сигналдар үшін сонымен бірге телефондық сиганлдың орташа қуаттарын үлестіру ортаквадраттық δ=3,5 5,5дБ бар нормалды үлестіруге сəйкес келетін ескере кету керек.0,997 ықтималдығы бар кездейсоқ мəні ±3δ шегінен шықпайды,ол δ=5,5 шегінде ±16,5 дб құрайды.осылайша сигналдарды қорғау үшін А з квmin = А з квmax -6 δ=6m- 42,2дБ. Егер сигналдың барлық динамикалық диапазонында A з кв тр =30дБ шуларынан қорғауын қамтамассыз ету қажет болса,онда m=12(n кв =4096) қажет екені белгілі болады. Сонымен бірге минималды амплитудалы сигналдар үшін A з кв тр болады. 14

15 Теңөлшемсіз кванттау кезінде кодада разрядтар санының көп болуы тактілі жиіліктің өсуіне жəне құрылғының бұзылуына əкеп соқтырады.бұл кемшілікті жою үшін қазіргі кезде ТЦЖ-да қолданылып жүрген теңөлшемсіз кванттауды қолдану керек.теңөлшемсіз кванттаудың маңызы келесіде: Əлсіз сигналдар үшін кванттау қадамы минималды таңдалады жəне қадаммени күшті сигналдардың максимал мəндеріне жете отырып өседі. Теңөлшемсіз кванттау кезіндегі кванттау құрылғысының амплитудалық сипаттамасы көрсетілген.сонымен бірге əлсіз сигналдар үшін Р ш кв азаяды,ал күшті сигналдар үшін ол өседі,ол əлсіз сигналдар үшін А з кв өсуіне жəне күшті сигналдар үшін А з кв төмендеуіне əкеп соқтырады. Нəтижесінде кодтық разрядтылығын m=8 дейін төмендетуге қол жеткізіледі.бұл кезде 40дБ құрайтын сигналдың кең динамикалық диапазонында кванттау шуларынан қорғау шарттары сақталған. Əдебиеттер: Нег. 3. [бет ] Қос. 4. [бет ]. Бақылау сұрақтары: 1. Сандық тарату жүйелерінің қандай ерекшеліктері бар? 2. Сандық тарату жүйелерінің аппаратуралары? 3. Сигнал дискретизациясы? 4. Дискретизация жиілігін таңдау? 5. Сигналды кванттау? 6. Сигналды кодтау жəне декодалау. Дəріс 2. Əртүрлі ақпарат тарату сапасына бөгеуліктердің əсері 2.1 Бөгеулік түрлері Бөгеулік сигнал беріп жеткізу жүйесіндегі сигналға əсер етуші бөгде күштер. Телефон, радион тарату, теледидар бұл жүйелер бір топқа жатады, олардың сапалылығы артикуляциялық сынақ арқылы анықталады. Қозғалатын жəне қозғалмайтын бейнелердің сапалығы, ондағы элементтердің анық көрінуі арқылы болады. Деректеме, телеграфтық сигналда оның қаншасы дұрыс қабылданды, қаншасы дұрыс қабылданбады (сапалылығын анықтау). Сигналдың сапалылығын анықтау 2 топқа бөлінеді: 1)дыбыстық сигналдар (телефон); хабар тарату (радиолық хабар), теледидардың дыбыстқ қосымшасы. 2)қозғалатын жəне қозғалмайтын бейнелер. 1-топтағы сигналдардың сапалалығына екі талап қойылады. а) сигналдың табиғи, яғни натуралды түрлілігі б) сигналдың түсініктілігі. Дыбыстық сигналдың негізгі сапалығы оның түсініктілігімен анықталады. Оны анықтау үшін əртүрлі дыбыс, сөз буыны, сөз немесе сөйлем беріледі, соның қаншалықты дұрыс берілгендігін анықтап, дұрыс қабылданғанын анықтап, содан оның сапалылығын анқтады. Олардың бəрі əртүрлі жиіліктік ауқымда беріліп қаншасы дұрыс жəне дұрыс еместігі анықталады. Дыбыс - өзі əртүрлі форматтан құралады: негізгі, қосымша. Осы берілген сөздердің дұрыс қабылданғанына қарап, оның процентін шығарады, оны артикуляция деп атайды (дыбыс, сөз, сөйлем артикуляциясы). Дыбыс, буын артикуляциясы ең аз болады. Буын артикуляциясы 0,5%, сөйлем артикуляциясы 0,98%. Бөгеулік түрлері: адетивті, мультипликативті. Адетивті ол тікелей қосылатын байланыс түрлері: 1) флуктуациялық; 15

16 2) гармоникалық; 3) импульстік. Флуктуациялық бөгеулік кең спектрден тұратын ақ шуыл,я ғни барлық спектр қамтиды. Флуктуациялық бөгеулік əсері берілетін сигналға оларды перделенген (туманный) сияқты болып қосылады. Жиілік спектрі кең болғанымен олардың дыбыстық сигналға əсері əр жиілікте əртүрлі болады. Телефон сигналдары 800Гц ең қатты əсер етеді, ең маңызды жері. Сол үшін сол бөгеуліктің əсерін 800 Гц-тік жиілікке келтіріп өлшейді. Басқа жиіліктерді өлшеу үшін 800 Гц-ге əкеліп, келтіріп өлшейді, оны келтірілген немесе псофомтериялық шамасы деп аталады. Келтірілген шамасын беретін электр сүзгісі, псофометрлік сүзгі. Осындай бөгеулік деңгейін салмақталынған дейді. Деңгейдің 18 түрі болады. Псофометрлік бөгеуліктің салмақталынбаған шамасы салмақталынған шамасынан көп болады. Телефон арнасы 2 дб Хабар тарату арнасы 5 дб. Мысал: P псоф = 10 4 пвт (Р аб =0 нүктесінде) бөгеуліктер əрең дегенде ажыратылады P псоф = 10 5 пвт ажыратуға болады P псоф = 10 6 пвт сөз онша ажыратылмайды Гармоникалық бөгеулік оның əсері келетін бөгеулік қуатына байланысты, екіншіден қай жиілікте екеніне байланысты. Импульстік бөгеуліктер ол əр түрлі импульстар, ток көздерін қосып ашқанда, трансформатордағы болып табылады, олар тек қысқа мерзімді болады. Мультиплекативті бөгеуліктер Ең көп тараған түрі қысқа мерзімді үзілістер олардың əсері адамның есту органының құрылымына, дыбыс шығару органының құрылымына жəне сөйлеуші мен тыңдаушының психологиясына жəне коммутациялау құрылғысның техникалық мүмкіндігіне байланысты болады. Мысалы, адам сөйлегенде дыбыс ұзындығы милисек созылады. Адам есту органдары милисек. шейін үзілісті байқамайды милисек қысқа мерзімді үзілістер сапалыққа көп əсер етпейді. Қатты əсер ететіні 300 милисек артық болса. Қозғалатын жəне қозғалмайтын бейнелерді беру сапалылығы 1 талап екі нүктенің арасы неғұрлым аз болса сапалы болғаны. Мысалы: 25 см қашықтықтан қарағанда 0,1 мм қашықтықтағы нүктені айыра алады. Диаметрі айыра алатын 0,2 мм нүктелерге бөлінген бейне жеткілікті сапалықта деп есептелінеді. Сонда анықтылығы 1 мм жерге неше сызықтың саны көрінетіндігімен өлшенеді. 1 мм 5 сызық көрінсе Қозғалатын бейнені беру үшін ондағы кадр алмасып тү\ұру керек. Мысалы, 1 кадрды 1 минутта кадрға шейін алмастырып тұру керек. Теледидарда 1 мин кадр. Сигнал мен бөгеулік деңгейінің айырмашылығы 52 дб-ден кем болмау керек, яғни сигнал бөгеуліктен 52 бд жоғары болу керек. Үздіксіз сигналдар телфон, радио сигналдары болып табылады. Дискреттік сигналдар сапалығы қателіктің ықтималдығымен Рош өлшенеді. Р ош =

17 Қателіктер болмау үшін түзетуші кодалар қолданамыз. d - 2 кода арасындағы ара қашықтық х х кода арасындағы ара қашықтық деп сол элементтердің айырмасы деп аталды. Түзетуші коданың қарапайым түрі жұптыққа тексеру. Флуктуациялық жəне селективтік бөгеуліктердің байланыс арналарына тигізетін əсері Флуктуациялық бөгеуліктерді қарағанда сымды байланыс арналарында бөгеуліктің 3 түрі болады: жылулық, түзу сызықты сигналдың ауысуы, қисық сызықты ауысу. Жылулық бөгеуліктер сол жүйедегі кедергілік резисторлардың, электронды лампамен, транзисторлардың əрекетімен болатын əсерлер. Түзу сызықты емес, яғни қисық сызықты ауысулар аппаратураға берілетін сигналыдң қуатымен, одан шығатын сигналдың қуаты түзу сызықты болмауы. Егер i-күшейткіштің жылу бөгеуінің деңгейі Р тп вых i(f) берілген болса, онда өлшеу деңгейі нүктесінде жылу бөгеуілігі деңгейі мынадай болады: Р тп i(0) =P тп вых i(f) - Р i(f), мұнда Р i(f) i-күшейткіш шығысындағы өлшеу деңгейі. Жылу бөгеті қуаты Р тп i(0) 10 Р тп i(0) (f)= 10 n күшейткішпен келетін жалпы қуаты: å Р (f)= 10 тп i(0) 17 n å i= 1 1 Р тп i(0) (f) 10 Əдебиеттер: Нег. 1. [бет ] Қос. 2. [бет ]. Бақылау сұрақтары 1. Бөгет түрлері? 2. Аддитивті бөгеттер, аддитивті бөгеттер түрлері? 3. Мультипликативті бөгеттер, мультипликативті бөгеттер түрлері? 4. Флуктуациялық бөгеттердің сигнал тарату сапасын əсері? 5. Қысқа уақыттық үзілістің сигнал тарату сапасына əсері? 6. Сызықтық ауысулар əсері? Дəріс 3. ИКМ көмегімен көпарналы аппаратура құру ЦТЖ шеткі станциясының құрамына телефон сигналдарын тарату үшін жеке жəне топтық жабдықтар кіреді. N арнаның жеке құрылғы түйіндері ьір типті жəне суретте бір арналы жеке жабдығы көрсетілген. Абоненттен сигнал арнаның кірісіне екі сыммен кіреді жəне дифференциялды жүйе арқылы трактіге таратылады. Жеке жабдықтың əрбір арна үшін тарату бөлігі ТЖ күшейткіші ТЖС, ТЖЖ АИМ сигналынан тұрады. ТЖС де таратылатын сигнал (Fa = 3,4 кгц ) спектрмен шектеледі, ол сигналды сигменттеу үшін қажет. Модуляторда аналогты сигнал уақыт бойынша дискреттеледі, нəтижесінде АИМ арналы сигнал қалыптасады, ол арналық санаулардың тізбектелуін көрсетеді. Араналық АИМ сигналдар барлық арналары үшін топтық АИМ сигналға бірігеді. Тарату трактінде топтық жабдықтар кодалау алдында топтық АИМ сигнал АИМь түріне түрленеді. Кодалап құруда АИМ сигналдың тізбектклген сызықты

18 емес санаулардың кодалануы жүзеге асады. Нəтижесінде кодер шығысында ИКМ топтық цифрлық сигнал қалыптасады. Төменде белгіленгендей жүйенің тарату циклында ақпараттық символдардың қалыптасуы үшін қосымша сигнал қатарын қосу керек. СУВ сигналы АТС ке түсу үшін таратушы бөліктің кірісіне сəйкестендіруші құрылғы да (СҚ) сигналдар цифрлы түрге түрленеді. Нəтижесінде ФЦ шығысында толық цифрлы ағын қалыптасады, оның циклдык құрылымы бар, негізгі параметрлері қатаң регламенттелген. Цифрлы сигнал ЦҚ шығысында өрістік цифрлық ағынды көрсетеді. Байланыс жолында мұндай сигналды тарату қиынға түседі сондықтан өрістік екілік кода (КТ) түрлену кодасына таратылғанда екіполярлы кодаға түрленеді, параметрлері сұранысқа жауап береді. Сызықтық трансформаторлар көмегімен (СТ) аппаратпен байланыс жолының сəйкестігін қамтамасыз етеді жəне қайтагенерациялау сызығымен қашықтан қоректендіру (ҚҚ) блоктары қосылады. Қашықтан қоректендіру осы кезде тізбектегі тұрақты ток болады (СТ орта нүктесін қолданады) «сым сым» жүйесі бойынша. Қабылдау күре жолында цифрлы сызықты сигнал станциялық қайтагенерациялауға (СҚ) бұрмалану арқылы түседі, мұнда сигналдың негізгі параметрлері қалыпқа келтіріледі (амплитуда, ұзақтық, период). Кода түрлендіру (КТ) шығысында өрістік екілік сигнал қалпына келтіріледі, синхросигнал қабылдағышы (СҚ) көмегімен циклдік сигнал жəне асқынциклді синхросигнал бөлінеді,генераторлық жабдық (ГЖ) қабылдауын басқарушылар: сигналды басқару жəне нақтылығы (СБН) жəне ДИ символдары, Декодалық құрылғы (ДҚ) жеке арна топтарын декодалайды, декодер шығысында топталған АИМ сигнал пайда болады сурет. Соңғы станцияның структуралық сұлбасы Жабдықтың басты бөлігінде қабылдау уақыт селекторы (УС) көмегімен топтық АИМ сигналың арнасын бөледі. ФНЧ көмегімен АИМ арнасының кемуі бөлінеді, кіріс аналогты сигнал қалпына келтіріледі, олар УНЧ арқылы күшейтіліп ДС арқылы абонентке түседі. Соңғы станцияның негізгі түйінднрінің жұмысын (ГЖ) генераторлық жабдық басқарады, керекті импульстер (мысалы,дискретизация жиілігі Р л, такті жиілігі Ғ т жəне т.б.) 18

19 Уақыт диаграммасы көрсетілген, цифрлы тарату жүйесі (ЦТЖ) соңғы станция жұмысын түсіндіреді. Сигналдардың бұрмалаусыз шарты жəне Т 4 бақылау нүктелері көрсетілген. Цифрлы тарату жүйесі (ЦТЖ) цифрлы топтық сигналдың үзіліссіз циклін береді (циклдік тарату арналарды уақытша бөлу талабына негізделген). Таратылу циклімен уақыт интервалын білеміз, онымен жеке кодалық комбинациялар (немесе разрядтар) бүкіл N арналы тарату жүйесі жəне n сл қызмет сигналдарға керекті символдар (СБН, ДИ жəне т.б.синхросигналдар) таратылады. ЦТЖ үшін, аналогты цифрлы түрлендіргіштер болатын сигналдарды кодалау ( мысалы,икм 30, ИКМ 15) цикл ұзақтығы Гц дискретизация периодына Т д тең алынады, Гц = T д = 125мкс (Р л 8кГц тең кезінде). Тц циклының ұзақтығы n импульсті позицияның ортақ саны қатаң сақталады жəне қызмет сигналдарын əртүрлі ақпараттарды жібереді. Сонымен, циклдің əрбір импульсті позициясы анықталған түрдің сигналына бекітеді. Базалық ЦТЖ (мысалы, ИКМ 30) тарату цикілі арналық интервалдар Л бөлінеді, сондықтан NKH = A n, Ф + М сл мұнда - A n ақпараттық интервал саны, арна санына N тең, М сл қызмет арнасының интервал саны, қызметтік сигнал тарату үшін белгіленген. Негізі келесі арналық интервалдың номерленуі қабылданады: КИ 0, КИ 6, КИ 2,КИ 3...КИ лг 1. Көріптұрғанымыздай, арна интервалының ұзақтығы Т ки = Т ц / М ки. Əрбір арна интервалы m импульс позициясынан тұрады (m = 8, өйткені сегізразрядты сызықты емес код қолданылады), оларды тактілік интервал (ТИ) деп те атайды. 3.2 сурет. ЦТЖ соңғы станциясының уақыттық диаграмасы ТИ ұзықтығы, Г ти = 7 ки / m, ал ТИ тарату цикілінде ортақ саны n = ТЛ /,, ки. Əрбір тактілік интервалда екілік символ ( 1 немесе 0) таратылуы мүмкін, көбінесе импульстерді тарату 2 тең.,импульс ұзақтығыт и = 0.5 Гц. 3.3 сурет. ЦТЖ уақыт спектрі 19

20 СБН тарату үшін барлық N телефон арналарында М цикілынан тұратын асқынцикл ұйымдастырылады. Əрбір циклдің асқынцикілі СБН ді таратуы бір КИ да кезек бойынша тек бір немесе екі телефон арнасында беріледі. Екінші M = N 2 / l ( бір циклдің асқынцикілі жоғары цикілді синхросигналды таратуда қолданылады). Цикілдің асқынцикілінде келесі номерлеу қабылданған: Ц 0, Ц ь, U 2, асқын цикілді синхросигнал таратылады, ол асқынциклдің басын білдіредіжəне қабылдау станцияларында телефон арнасында СБН дұрыс бөлуді қамтамасыз етеді. СБН тарату барлық телефон арнасының əрбір цикілінда асқынциклдің ұйымдастырылуы болмаса қызмет ақпаратының көлемінің үлкейіп кетуіне əкеледі, негізі ең қысқа басқару сигналы жəне əсерлері тарату цикілін он есе көбейтеді. Қызмет ақпаратың көлемінің өсуі тарату жылжамдығын өсіреді (ақпарат арналарының саны сақталатын болса) немесе ақпарат арналарының санының кемуіне əкеп соғады. Цифрлы тарату жүйесінің (ЦТЖ) синхронизациялау принципі Цифрлы тарату жүйесінде (ЦТЖ) уақыт бойынша тарату арнасын (УТА) кіріс сигналын дұрыс қалпына келтіру таратушы жəне қабылдаушы станцияның (ГЖ) генераторлық жабдықтың синхронды жəне синфазалы жұмысында ғана жүзеге асады. Цифрлы топтық сигналдың принциптерін санай отырып ЦТЖ нің нормада жұмыс істеуі келесі синхронизация түрлерімен қамтамасыз етіледі тактілік, циклдік жəне асқынциклді. Тактілік синхронизация цифрлы сигналдың сызықты жəне станциялық қайтагенерациялау жылдамдығын түрлендіреді, ЦТЖ басқа құрылғыларда жəне кодектерде сигналдарды тактілік жиілікке түрлендіреді. Цикілдік синхронизация цифрлы кодалық сигнал топтарын декодалаудың дұрыс бөлінуін қамтамасыз етеді, аппаратураның қабылдау бөлігінде декодаланған санауды арнаға бөледі. Асқынциклді синхронизация СБН қабылдауында телефон арнасына сəйкес бөлуді қамтамасыз етеді. Синхронизация түрінің біреуі бұзылатын болса цифрлы тарату жүйесінің арнасында байланыс жоғалады. Циклдің уақытпен бөлінуі көрсетілген, в асқынциклді таратылуда қалыптасады. Тактілі, цикілді жəне асқынциклді синхронизацияны қабылдағанда циклдік жəне асқынциклдік уақытша орнатылады,қабылдау генераторлық жабдықпен анықталады, Бұнда ақпараттық сигналдар жəне СБН сəйкес телефон арналарында дұрыс бөлу орындалады. Цикілдік жəне асқынцикілдік синхронизацияның (тактілік кезде) бұзылуын қарастырайық.. Цикілдік синхронизация бұзылса (.4,б сурет) қабылдауда цикл шекаралары топтық сигнал цикілінің шекарасымен араласып кетеді, ол құрылғының кірісіне түседі (4.4, а суретте) сурет. ЦТЖ нің синхронизациясы бұзылу кезіндегі уақыттық спектірі. Бұл арна сигналдары жəне СБН нің дұрыс бөлінбеуіне əкеп соғады, барлық арнада байланыстың жоғалуына əкеп соғады. (Егер уақытша жылжу Д7,Г болса) ақпараттың мекен жайы ауысуы мүмкін. Көріптұрғанымыздай, циклді синхронизациялаудың бұзылуы асқынциклді синхронизацияның да бұзылуына əкеледі. 20

21 Асқынциклді синхронизацияның бұзылуы, бірақ тактілік жəне циклдік шекаралар қабылдау жəне таратуда сəйкес келсе асқынциклдің қабылдау шекарасында (5.34,в сурет) болады. Бұл СБН нің қабылдауының асқынциклдің анықталған тəртіпте телефон арнасының арасында қате бөлінуге əкеледі. СБН сигналдарды жинаумен, АТС құрылғыларының жұмысын басқарады (номерді теру, жауап, қосу жəне ажырату жəне т.б.) асқынцикл синхронизацияның бұзылуы барлық арнада байланыстың жоғалуына əкеледі. Көбінесе абоненттерде аяқ астынан қосылып кету немесе орнатылған байланыс бұзылуы болуы мүмкін жəне т.б. Тактілік синхронизацияның бұзылуы циклдік жəне асқынциклді синхронизацияларды орнату мүмкін емес, өйткені символдарды жиілікпен топтық цифрлы сигналға түрлендіру Ғ т тактілік қателік санының өсуіне əкеп соғады. Тактілік синхронизация жүйесі беруші генератор (БГ), таратқыш арқылы станцияның ГЖ тарату құрылғысы оның құрамына кіреді жəне импульстік тактілік жиілікпен реттеліп шығуы жəне тактілік жиілікті бөлу (ТЖБ) құрылғысы осы құрылғыда орнатылған, мұнда Ғ т жиілікте сызықты қайтагенерациялауда (СҚ) сигнал түрленуі жүзеге асады. Тактілік жиілікті бөлудің көп таралған əдістерінің бірі топтық спектрден цифрлы сигналды ТЖБ көмегімен жоғары резонансты контурдан тұрады, бөлгіш сүзгіден жəне таңдаулы күшейткіштерден тактілік жиілік бөлінеді. Кез келген өрістік импульстің энергетикалық спектрі G H ( ) үзіліссіз жəне дискретті C d (l) ады. 3.5 сурет. Тактілік синхронизацияның 3.6 сурет. Тактілік жиіліктің структуралық сұлбасы бөліну принципі Өрістік цифрлы сигналдың энергетикалық спектрі көрсетілген, сүзгіш бөлгіштің көмегімен импульстің жиілігінің бірінші гармоникасын бөлуге болады. Тактілік жиілікті бөлудің мұндай əдісі пассивті сүзгілеу деп аталады. Бұл əдіс ТЖБ ның қарапайым сипаттамасы, оның кемшіліктері: тактілік жиілікті бөлу тұрақтылығы сүзгі бөлгіш жəне цифрлы сигнал структурасынан (нөлдік ұзын сериялардың пайда болуы немесе байланыстың қысқа уақытта үзілулері тактілік жиілік процесін қиындатады). Жоғарыжылдамдықты ЦТЖ нің перспективтілігі бірақ қиыны, тактілік синхронизация қолдану əдісі, қабылдау құрылғысында тактілік жиілікті генератор жиілігінде автоқұру құрылғысы ( активті сүзгілеу əдісі). ТЖБ ның жұмыс ерекшеліктері жəне толық сұлбасы келесі тарауда қарастырылады, ТЖБ нің принципі бойынша қайтагенерациялау түйіні, ол СР құрамына тактілік синхронизация принципін ұйымдастыру үшін кіргізілген. Цикілдік синхронизация келесідей орындалады. Таратушы станция құрамына топтық цифрлы сигналдың циклдік басы (қарапайым КИ о ) циклдік синхросигнал кіргізіледі, ал қабылдау станциясында синхросигналдың қабылдағышы орнатылады (СҚ), ол циклдік синхросигналды топтық цифрлы сигналдан бөліп алып таратушы циклдің басын анықтайды. Көріп тұрғанымыздай, циклдік синхросигнал ерекшелену керек, алдын ала анықталған жəне өзгермейтін синхросигнал структурасы қолданылады (мысалы, ЦТЖ ИКМ 30) жəне анықталған циклдің позициясы синхросигнал периодтылығы (мысалы, КИ 0 ЦТЖ ИКМ 30 цикл аралығы). Топтық цифрлы сигналдың ақпараттық сигнал сипаттамасындай қасиеттері жоқ. 21

22 Синхронды қалпына келтіру уақыты минималды болу керек (негізі бірнеше миллисекундтан көп емес), синхрондау өзі байланыстың жоғалуына əкеледі тарату сапасы төмен, СБН арнасында тарату жұмыстары бұзылуы мүмкін, бұл абоненттердің ажырап кетуіне əкеп соғады. Əдебиеттері: Нег. 3. [бет ] Қос. 4. [бет ]. Бақылау сұрақтары: 1. ИКМ-ВРК құрылғылары? 2. Тарату циклы мен жоғары циклын уақыттық диаграммасы. 3. Топтық ИКМ сигналын тарату жылдамдығы? 4. Сигнал біріктіру жəне бөлу құрылғысы. 5. Амплитудалық-импульстік модуляторы. 6. Кванттау сызықтық шкалалы кодері. Дəріс 4. Компандирлі дельта модуляция Дельта модуляция (ДМ) қалдық сигналдарды кодалаудың бір əдісі, мұнда арнаға тек қалдық көрші санаулардың өсімінің белгісі ақпарт түрінде беріледі (ДИКМ-де шекті жағдай). ДМ кезінде, сонымен қатар қарапайым ИКМ-де үздіксіз сигнал дискреттеу жəне кванттауға таратылады, нəтижесінде үздіксіз функция С(t) сатылымен (үзім-тұрақты) G(t) фуекциясымен ауыстырылады. ДМ кезінде классикалық ИКМ-ге қарағанда, əрбір дискреттеу қадамында G(t) сатылы функцияның өсімі болады, ол S кванттаудың бір қадамының көлеміне тең. Арнаға үздіксіз сигналдың С(t) дискретті уақыт кт моментінде өсімше белгісі туралы мəліметтер жіберіледі. Сызықты сигналдың қалыптасу алгоритмі мынандай. (11) Мұндағы, sign əртүрлі белгісін көрсетеді. Осылайша, f(t) сигнал ДМ кезінде екілік жүйеде кодаланған болып табылады жəне тізбектелген екі полярлы импульсті көрсетеді (3.1.-сурет). Формуладан жəне 4-суреттен байқағанымыздай G(t) сатылы сигналды сызықты f`(t) сигналды интегралдау арқылы алуға болады, яғни ДМ негізінде цифрлық арнаның қысқартылған құрылымдық сұлбасы 5-суретте көрсетілген. Демек, тарату жүйесінің қабылдағышында декодалау операциясы сызықты f(t) сигнал интегралдауымен біріктіріледі сурет. Дельта модуляция негізіндегі арнаның құрылымдық сұлбасы. С(t) біріншілік сигнал төменгі жиілікті сүзгі (ТЖС) көмегімен жиілік бойынша шектеледі жəне С(t) сигнал шекаралық жиілік f макс қалыптасады. Сигнал С(t) есептегіш құрылғылардың (ЕҚ) кірістеріне келіп түседі, басқа кіріске G(t) сатылы сигнал келеді, ол интегратормен қалыптасады. ЕҚ шығысында қалдық сигнал немесе қателік έ(t) сигналы 22

23 шығады. Қателік сигналы кодерге келіп түседі, ол басқа кірісіне периодты тізбектелген дискретті жиілігі f д =1/Т болатын тактілік импульстің түсу моментінде ε(t) 0 жəне жарамсыз- ε(t) 0 болғанда, екі полярлы тізбектелген импульс f(t) арнаға қарай бағытталып жəне бір уақытта G(t) сатылы сигналды қалыптастыратын интеграторға беріледі. Интегратор шығысынан сигналды ЕҚ-ға əкеледі, оның басқа кірісіне С(t) сигнал келіп түседі жəне операцияны орындайды. Қабылдағышта декодалаушы құрылғы функциясын интегратор орындайды, шығыста G(t) сатылы сигнал алынады. ТЖС арқылы тегістеуден кейін С(t) сигналына жақын С(t) сигналы қалыптасады. Құрылғылардың f(t) сигналын қалыптастыру жиынтығы дельта-кодер, ал f(t) сигналын С / (t) сигналға түрлендіруді орындайтын құрылғылар жиынтығы дельтадекодер жəне осы құрылғылар бірігіп, дельта-кодек деп аталады. Есептеулер көсеткендей, телефондық хабарларды ДМ-де жоғарғы сапамен тарату үшін ИКМ-нен қарағанда есе кең жолақты жиілікті талап етеді. Бұл ДМ-ң кемшілігі болып табылады. ДМ-ң негізгі ерекшелігі кодалау жəне декодалау аппаратурасының қарапайымдылығы. Лезде компандирлеу кезінде кванттау қадамы əрбір тактіде өзгереді. Дельтамодуляцияның лезде компандирлеудің ДММК бірнеше түрлері бар, олардың барлығы кванттау қадамының өзгеруіне негізделген. Жүктеменің пайда болуы туралы ақпарт шығыс сигналда қатарынан бірнеше бірдей символдардың пайда болуына əкелуі мүмкін. Дельтакодек құрылымына ДММК тізбектелген импульс түріндегі анализатор жəне амплитудаимпульстік модулятор (АИМ) енгізеді. Бірдей полярлы посылканың пайда болуы кезінде анализатор АИМ басқарғанда интеграторға (Интегр) берілетін импульстер амплитудасы өседі жəне соған сəйкес сигнал көшірмесінің кванттау қадамы да өседі. Түрлі полярлы тізбектелген импульстерді байқағанда анализато АИМ-ге шығыс импульстер амплитудасын кішірейтетін кернеу береді жəне көшірменің өзгеру қадамы азаяды. ДММК жағдайындағы сияқты ДМИК слбасының кері байланыс тізбегі АИМ (ШИМ) модулятордан тұрады, ол интегратор шығысында сигнал кшірмесін қалыптастырады жəне импульстер ұзақтығын немесе амплитудасын басқару инерциясыз, салыстырмалы ақырын, кодаланушы сигнал өгеруімен орындалады. Басқару сигналы шығыс сигналдан немесе оның көшірмесінен ерекшеленіп тұрады. 7-суретте көрсетілген құрылымдық сұлба бірінші əдіске сəйкес келеді. Бұл жағдайда басқару тізбегі интегратор, детектор, төмен жиілікті орама сигналды ерекшелейтін жəне ТЖС сурет. ДМИК кодектің құрылымдық сұлбасы. ДМИК кодектің адаптация инерттілігі сөздік сигналдың негізгі тондық периодына жақын жəне 10 мс тең, сол уақытта буындардың орташа еру интервалы 100мс жетеді. ДМИК кезінде кванттау қадамы кіріс сигналдың деңгейіне байланысты, оның үлкеюімен өсіп отырады. Егер осы кезде кейбір диапазонда сигналдың өзгеруі олардың кернеу жəне кванттау қадамы арасында тура пропорционалдықпен қамтамасыз етіледі, берілген диапазонда ТЖС шығысында кванттаудың сигнал-шуыл қатынасы тұрақты болып қалады. Мұнымен тұрақты қадамды ДМ-ге негізделген кіріс сигнал деңгейінен сигнал-шуыл қатынасының тəуелділігі алынып тасталады. Зерттеулер көрсеткендей, ДМИК жəне тактілі жиілікті 48кГц қолданғанда кіріс сигнал деңгейі 40дБ өзгергенде, сигнал-шуыл қатынасының 23