ИКМ-30. Назарий исм икм билан узатишни ташкил этиш тамойиллари. Бирламчи раамли каналдаги сигналларни тузилмаси (Е1 оими)

• Название: Назарий исм икм билан узатишни ташкил этиш тамойиллари. Бирламчи раамли каналдаги сигналларни тузилмаси (Е1 оими)
• Дата: 18.02.2023
• Размер: 285.5 Kb.
• Имя файла: ИКМ-30.doc
• Тип: Документы; #943096

Назарий қисм

ИКМ билан узатишни ташкил этиш тамойиллари.

Бирламчи рақамли каналдаги сигналларни тузилмаси (Е-1 оқими)
Дастлаб импульс – кодли модуляцияли (ИКМ) узатиш тизилмаларининг, ривожланиши маҳаллий ва ички минтақавий тармоқларда кенг тарқалган қуйи частотали кабеллар жуфтларини зичлаштириш зарурлиги туфайли келиб чиққан эди. Бу тармоқларнинг анъанавий усуллар билан кейинги ривожланиши телефон каналларга ўсиб бораётган эҳтиёжларини қондириш ғоятта қийин эди. Ишлатилаётган кабель тармоғининг жуфтларини зичлаштириш. Ягона самарали усулдир бўлиб, бироқ мавжуд кабель линияларини тонал частоталар диапозонида ишлатиш кўзда тутилганлиги учун бу кабеллардаги ўзаро таъсир қилувчи параметрлари каналларни частотали тақсимлаш (КЧТ) кўпканалли тизимларни тадбиқ этиш имкониятини бермади.

Яримўтказгичлар техникаси соҳасидаги сезиларли тараққиёт каналларини вақт бўйича ажратиш ва импульс кодли модуляцияга асосланган узатиш тизимининг аппаратурасини яратиш ҳақиқий ва иқтисодий асосланишга олиб келади. Рақамли сигналларнинг ҳалакит - бардошлиги ИКМ ли узатиш тизимларини мавжуд қуйи частотали кабелларни зичлаштириш имконини берди, бу эса ишлатилаётган кабель тармоғини анча кўп станциялараро боғловчи линиялар олди. ИКМли узатиш тизимларини тадбиқ этиш улаш линияларнинг керакли сонини таъминлаш муаммосини ёмонлиги сабабли, кўпгина мамлакатларда шу тизимни яратиш бўйича жадал ишлар бошланди. Маҳаллий тармоқларни ривожлантириш масалаларини тез ечимини мақсад қилиб олган бу ишлар аппаратурани бир неча турини пайдо бўлишига олиб келади. Буларга қуйдагилар киради:

АҚШ - ИКМ-24 узатиш тизими (Т1), узатиш тезлиги 1544 Кбит/с;

Англия - ИКМ-24 узатиш тизими, узатиш тезлиги 1536 Кбит/с;

Франция – ИКМ-36 узатиш тизими, узатиш тезлиги 1741 Кбит/с;

СССР (Собиқ шўролар иттифоқи) – ИКМ-12 узатиш тизими, узатиш тезлиги 704 Кбит/с;

Япония – ИКМ-24 узатиш тизими, узатиш тезлиги 1544 Кбит/с;

ПХР – ТСК-24 узатиш тизими, узатиш тезлиги 1544 Кбит/с.

Бу узатиш тизимлари узунлиги унча катта бўлмаган алоқа линияларида, асосан электромеханик туридаги АТСлар ўртасида боғловчи линиялар ташкил этиш учун ишлатилади. Телефония ва телеграф бўйича халқаро маслахат қўмитасида “ИКМ-24” тизимининг параметрларини қоида солиш бўйича олиб борилган ишлар давомида Ғарбий Европа мамлакатлари ИКМ-24 тизимидан баъзи томонларидан устун бўлган тезлиги 2048 Кбит/с бўлган ИКМ-30/32 тизимини таклиф этишди. Натижада МККТТ да ИКМ ли иккита бирламчи тизим ИКМ-24 1544 Кбит/с тезлик билан ва ИКМ 30/32 2048 Кбит/с тезлик билан қоидага солинди.

Иқтисодий ўзаро ёрдам шўро мамлакатларида ҳам қабул қилинган ИКМ-30 тизими, интеграл алоқа тармоқларида ишлатиш учун мўлжалланган. ИКМ-30 тизимининг параметрларини ҳисобга олган холда, электрон АТС лар лойиҳаланган, улар ўртасидаги рақамли сигналлар ИКМ - 30 тизимининг линиявий трактлари бўйича узатилади.

Бу бирламчи узатиш тизими иккиламчи рақамли тизимларни яратиш учун асос бўлади. ИКМ - 24 ва ИКМ - 30 тизимлар даврининг тузилиши орасидаги фарқ уларнинг ўзаро ишлашлари учун жиддий тўсиқ бўла олмайди, дискретлаш частотаси 8 КГц га тенг бир хил ва ИКМ - 24 Польша яратган варианти билан А=87,6/13 сегментларга тенг бир ҳил компрессия қонуни бўлганлиги туфайли, улар нутқли сигналлар учун бир хил давр давомийлигига эга.

2.1 - расмда ИКМ ли бирламчи узатиш тизими аппаратурасининг тузилмавий чизмаси келтирилган.

Унда иккита асосий қисмни ажратиш мумкин: четки қурилма ва линиявий тракт қурилмаси. Четки ускунанинг узатувчи қисмининг вазифаси бир қанча кирувчи сигналларни дискретлаш, олинган дискретларни вақт бўйича бирлаштириш, сўнгра уларни квантлаш ва кодлашдир. Кодловчи чиқишида олинадиган иккилик ИКМ сигналлари, умуман олганда линия бўйича бевосита узатиш учун ноқулай бўлганлиги сабабли, уларни ўзгармас ташкил этувчиси бўлмаган импульс қутбларини навбатма – навбат келиши (ИКМ) кодли сигналга ўзгартириб узатилади.

ИКМ – 30 тизимида бошқа кўпроқ ишлатиладиган НДВ–3 коди сезиларли даражада (ИКК) кодига нисбатан регенераторларнинг ишлаш шароитини енгиллаштиради. Рақамли сигнални узатиш жараёнида юзага келадиган сўнишлар ва бузилишлар линиявий регенераторлар ёрдамида хар бир регенерация участкасида бартараф этилади. Қабул қилувчи четки қурилма тескари ўзгартиришларни амалга оширади, яъни кодли комбинациялар кетма–кетлигидан дискретлар кетма–кетлигини тиклайди, уларни демодуляциялайди ва мос ТЧ каналлар чиқишига узатади.

ТЧ 30

канал

(24)

ИКМ узатиш тизимларининг асосий устунлиги узатилаётган рақамли сигналларнинг ҳалакитбардошлиги ва аппаратуранинг паст қийматига эгалиги ҳисобланади. Шу туфайли уларни шаҳар АТС лари ва АШТС лар ўртасидаги линияларга яъни каналлар сонини доимо кучайтириб туришни талаб қиладиган ва ТЧ каналлар ишлатиладиган тармоқларда ўрнатиш имконияти пайдо бўлди. ИКМ узатиш тизимларига бўлган қизиқишнинг яна бир сабаби ИКМ сигналларини бевосита коммутацияланиш имкониятидир. Бу станциялараро боғловчи линияларни зичлаштиришга кетадиган ҳаражатларни камайтириш ва амалда интеграл алоқа тармоғини яратиш имконини беради. Кўрсатилган устунликлардан ташқари ИКМ ли узатиш тизимлари яна бир қатор ижобий сифатларга эга:

- рақамли линиявий трактда кетма–кет регенерация участкаларида ҳосил булувчи шовқинларни қўшиш юз бермайди, чунки узатувчи сигнал амплитудаси ярмидан кичик бўлган қийматли исталган шовқин регенераторнинг ўзида йўқ қилинади;

• 
  рақамли сигнал ҳалақитларига паст сезгирлиги ўтиш таъсиридан ҳимояланиш катталигини бир неча ўн децибел тартибда йўл қўяди, бу эса ўз навбатида симметриялашга зарурият бўлмаган ҳолда паст сифатли кабель жуфтларини ишлатиш имконини беради;
  
• 
  узатилаётган рақамли сигнал узатиш трактининг сўнишлари ўзгаришини хис қилади, шу сабабли ТЧ каналларнинг қолдиқ сўнишларининг катта барқарорлигини олиши мумкин. Натижада ИКМ узатиш тизимида қолдиқ сўниш катталиги каналнинг барқарорлиги таъминланган ҳолда икки дицебел пасайтириш мумкин;
  
• 
  каналнинг қолдиқ сўниш частотали тавсифи узатиш линиясининг тавсифларига боғлиқ эмас;
  
• 
  ИКМ узатиш тизимлари амалиётда амалга ошириш учун катта аниқлик ва элементларнинг параметрлари барқарорлигини талаб қилмайдиган рақамли чизмалар ишлатилиши, интеграл микросхемалар ишлатилганда қурилманинг вазни ва ўлчамлари кичраяди ва бир йўла унинг ишончлиги ортади;
  
• 
  ИКМ узатиш тизими битта ТЧ каналига бир неча сигнал каналлари билан жиҳозланади, шу туфайли АТС билан ишлаш учун мураккаб бўлмагани сабабли арзон электрон мослаштирувчи қурилмалардан (МК) фойдаланиш мумкин;
  
• 
  ИКМ узатиш тизимида ишлатиладиган сигнал, маълумотлар узатишда ишлатиладиган сигнал тузилмасига ўхшаш бўлганлиги учун, уларга умумий тракт ишлатиш имкони туғилади.
  

ИКМ узатиш тизимларида ишлатиладиган даврли синхронлаш усуллари, даврли синхронлашни сақлаб туриш ва тиклаш усули бўйича ҳамда давр ичида давр синхросигнал тимсолларини жойлаштириш бўйича фарқланади. Даврли синхронлашни таъминлаш усулларидан энг кўп қуйидагилари ишлатилади:

• 
  бир тактли силжитиш усули, бунда даврли синхронлашдан хар бир чиқиш аниқлангандан сўнг қабул қилувчи ускуна тактли генераторининг фазасини битта тактли оралиққа силжитиш амалга оширилади;
  
• 
  кўп тактли силжитиш усули, бунда тактли генератор фазасини силжитиш катталиги бир неча тактли оралиқларни ташкил этади, бу дегани, агар даврли синхросигналнинг позициясида синхронизмдан чиқиш аниқланса даврли синхросигнал топилган қабул қилувчи қурилма генераторини мос позицияга (фазага) ўрнатишга асосланган усул. Бу усул келаётган импульсларнинг хар бирини текширишдан иборат бўлади. Тизим даврли синхронизмдан чиққанда даврли синхросигнал топилади ва генераторда фаза сурилиши бажарилади.
  

Ўз навбатида даврли синхросигналнинг тимсолларини жойлаштириш усулларидан келиб чиққан ҳолда синхронлаш иккита асосий усулга фарқланади:

- тақсимланган тимсоллар усули - бунда синхросигналнинг белгилари давр ичида тенг оралиқларга биттадан жойлаштирилади. Илк адабиётда у “тарқалган синхронлаш” деб аталган;

- “жамланган белгилар” усули - бунда даврли синхросигналнинг белгилари даврнинг битта жойида жойлашади, масалан, биринчи каналли оралиқда.

Даврли синхронлаш усулини танлаш йўл қуйилган тикланишнинг ўртача вақти ва иқтисодий мувофиқлик билан аниқланади. Даврли синхронлаш жавоб бериши керак бўлган асосий талаблар қуйидагилардан иборат:

- нутқли сигналларни ёки бошқарув сигналларини узатишда бузилишлар вужудга келмаслиги учун, даврли синхронлашни тезда тиклаш имконияти, бу талаб айниқса ИКМ ли узатиш тизимининг каналлари бўйича маълумотларни узатишда муҳимдир;

- даврли синхронлашнинг юқори барқарорлиги, яъни синхросигналдаги линия тракти киритаётган якка тартибдаги хатоларга эътибор бермаслиги керак ва бир вақтни ўзида даврли синхронизмда чиқишга етарли даражада сезгир бўлиши керак;

- сохта даврли синхросигнал билан олинган даврли синхронизмга кирганлигини аниқлаш ва қидирилаётган синхронизмни қидириб топиш;

- ишнинг юқори ишончлиги;

- давр синхронлаш тизимларига юқорида келтирилган талаблар ичида қарама–қаршиликлар мавжуд ва давр синхронлаш усулини танлаш баъзи келишувни олдиндан белгилаб беради, масалан, давр синхронлашни тиклаш вақти, синхросигнал давомийлиги ва ускуна баҳоси ўртасида;

- юқорида келтирилганлардан кўриниб турибдики, рақамли узатиш тармоқ ускунасининг энг муҳим параметрларидан бири - бу циклли синхронизмнинг тикланиш вақтидир. Бу вақт даврли синхронлаш усулидан мустақил равишда учта ташкил этувчидан иборат:

t1 – ҳимояни бошланғич вақти;

t2- циклли синхронлашнинг тиклаш вақти;

t3 – ҳимояни охирини кўрсатувчи вақти;

t1 – вақт ҳимоя схемасини ишлатиш билан асосланган. Шу туфайли давр синхронлаш тизими давр синхросигналидаги айрим хатоликларга сезгир эмас. Бу хатоликлар кўпинча коммутация ускуна томонидан ўтишлар билан таъсири натижасида вужудга келади, қисқа вақт оралиғида ҳаракат қилади ва жамланган характерга эга бўлади, давр синхронлашдан ҳақиқий чиқиш бўлганда кузатилаётган хатоликлар узлуксиз характерга эга бўлади. Бошланғич ҳимоя вақтини аниқлаш учун асос бўлиб жамланган хатоликлар тўпламининг давомийлигини статистик аниқлаш ҳисобланади.

t2 – бу даврли синхронлашни тиклаш жараёнининг давомийлигидир. У давр синхросигналда ишлатиладиган тимсоллар сонига ва даврли синхронизмни танланган усулига боғлиқ.

t3 – бу вақт давомида давр синхронизмни тиклаш жараёни тугагандан сўнг тикланган давр синхронизм ҳақиқийлигини текширади. Бу вақт шундай усул билан танланадики, унда юзага келадиган рақамли хатоликлар эҳтимоллиги жуда хам кичик бўлиши керак ва бир вақтнинг ўзида давр синхронизми тикланишини текшириш мумкин бўлсин.

ТСК – 24 тизими
ТСК – 24 туридаги ИКМ ли ва вақт бўйича каналларни бўлиш 24 каналли телефон тизимининг аппаратураси маҳаллий ва ҳудудий алоқа тармоқлари кабелларининг жуфтларини зичлаштириш сигналларини узатиш учун мўлжалланган, ҳамда ўрта тезликдаги маълумотлар сигналини узатиш учун ишлатиши мумкин.

ТСК – 24 тизими четки ускунадан, линиявий таркиб ускунасидан, маҳаллий электр таъминот қурилмасидан, масофали электр таъминот қурилмасидан ва линиявий трактни назоратлаш ускунасидан иборат.

ТСК – 24 қуйидаги параметрлар билан характерланади:

1. 
   Узатиш тезлиги, Кбит /с 1544
   
2. 
   Даврдаги каналли вақт интервалининг сони 24
   
3. 
   ТЧ каналлар сони 24
   
4. 
   ТЧ канал частоталар диапазони, Гц 300 – 3400
   
5. 
   Давр узунлиги, мкс 125
   
6. 
   Каналли вақт интервалининг давомийлиги, мкс 5,21
   
7. 
   ТЧ каналдаги сигнал каналлар сони 2
   
8. 
   Дискретлаш частотаси, КГц 8
   
9. 
   Квантлаш қадами сонлари 128
   
10. 
    Компрессия қонуни А = 87,6
    
11. 
    Каналлар вақт тимсоллар сони 711
    
12. 
    Даврли синхронлаш 193
    
13. 
    Даврли синхронлашни тиклашнинг ўртача
    

вақти, мкс 50

Узатиш ва қабул қилиш даражалари:

Тўртсимлик режим. Р_кир = -13 дб (-1,5 Нп)

Р_чиқ = +4,3 дб (+0,5 Нп)

Иккисимлик режим. Р_кир = 0 дб (0 Нп)

Р_чиқ = -1,7 дб (-0,2 Нп)
Аппаратуранинг электр таъминоти: тармоқдан 220 В ўзгарувчан ток ёки аккумулятор батареяси 24, 50 ёки 60 В.

2.2 - расмда ТСК -24 тизимининг узатиш даврининг вақт структураси кўрсатилган. Давр 24 та саккиз разрядли каналли вақт интервалларидан иборат ва хар бир даврнинг охирида битта қўшимча белгига эга. Бу белги кетма-кет даврларда навбатма-навбат 101 01 01, ..., қийматларини олиб тақсимланган синхросигнални ташкил этади.

Юқоридан кўриниб турибдики, даврда 24х8+1=193 та тимсол 125 мкс умумий узунликда жойлашган. Хар бир 24 та каналли вақт оралиқларининг биринчи тактли оралиғи сигналли каналларни ташкил этиш учун ишлатилади, битта телефон каналига хизмат кўрсатиш учун мўлжалланган иккита сигналли каналларни ташкил этиш учун, зикр этилган тактли оралиқ, масалан жуфт даврларда биринчи сигналли каналдаги ахборотни иккинчи сигналли каналдаги ахборотни эса ток даврларда кўчиради.
Бирламчи рақамли каналнинг сигналлар тузилмаси
ИКМ – 30 импульс – кодли модуляцияли узатишнинг замонавий бирламчи тизимларига киради ва ТСК - 24 вазифасидек маҳаллий ва худудий алоқа тармоқларининг кабеллари жуфтларини зичлаштириш учун ва телефон сигналларини узатиш учун мўлжалланган. ИКМ – 30 қуйидаги параметрлар билан характерланади:

1. 
   Узатиш тезлиги, Кбит /с 2048
   
2. 
   Давр давомийлиги, мкс 125
   
3. 
   Даврдан каналли вақт интервалидаги сони 32
   
4. 
   Каналли вақт интервалларидаги символлар сони 8
   
5. 
   ТЧ каналлар сони 30
   
6. 
   ТЧ канал частота диапазони, Гц 300 – 3400
   
7. 
   Ўта давр давомийлиги, мс 2
   
8. 
   Ўта даврдаги даврлар сони 2
   
9. 
   Битта ТЧ каналдаги сигнал каналлар сони 2 – 4
   
10. 
    Дискретлаш частотаси, КГц 8
    
11. 
    Квантлаш қадами сони 256
    
12. 
    Компрессия қонуни А = 87,6
    
13. 
    Ўта даврли синхросигнал ва сигнализация каналларини жойлаштириш
    
14. 
    Даврли синхросигнал
    

ИКМ – 30 тизимининг давр ва ўта давр вақт тузилмаси 2.2 – расмда кўрсатилган.


X 1 Y Z U V₁ V₂ V₃

а в с d a b c d

X O O 1 1 O 1 1

а в с d a b c d

X 1 Y Z U V₁ V₂ V₃

а в с d a b c d

X O O 1 1 O 1 1

O O O O X₁ Y₁ X₂ X₃

1

17

2

18

15

31

R₁₅

R₂

R ₁

R ₀

R₁₅

Давр синхросигнали

Давр синхросигнали

9 та давр синхросигнали

R ₀

R ₁

R₂

R₁₅

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32



В₁ В₂ В₃ В₄ В₅ В₆ В₇ В₈

В

Битта давр давомилигидаги Тд=125 мксдаги 32 канал

488 НС давомийлигидаги битта символ

3,9 мкс давомийликдаги 8 символдан иборат битта канал вакт интервали

2.2 – расм. ИКМ – 30 тизими давр ва ўтадавр вақт тузилмаси


ИКМ – 30 тизим даврининг вақт тузилмаси етарли даражада мураккаб бўлганлиги учун уни батафсилроқ кўриб чиқамиз ва уни ИКМ – 24 тизими даврининг вақт тузилиши билан солиштирамиз. ИКМ – 24 тизимига ўхшаш давр 125 мкс катталикка эга, бироқ каналли вақт оралиқлари кўп бўлиб, у 32 та га тенг. Улардан 30 таси ТЧ каналларни ташкил этишга ишлатилади. Каналли вақт интервалида тимсол сони иккала тизимда бир хил, лекин агар ИКМ – 24 тизимида белгилардан биттаси сигнал каналларини ташкил этишга ишлатилса, ИКМ – 30 тизимда эса барча тимсоллар нутқ сигналини кодлаш учун ишлатилади. Фақат шу билангина иккала тизимнинг даврли вақт қурилмаси ўртасидаги ўхшашлик чекланади. ИКМ – 30 даврли вақт тузилмасининг бошқа деталларини кўриб чикамиз. Халқаро номенклатурага мувофиқ «So» деб белгиланган биринчи канал вақт интервали асосан даврли синхросигнални узатиш учун ишлатилади. Кўриниб турибдики, (4.3 – расм) даврли синхросигнал фақатгина жуфт даврлар R₀, R₂, R_{4 …….}R₁₄ да бўлиши мумкин.

R₁, R₃ ва ҳокозо билан белгиланган ток даврларда S₀ вақт интервалида махсус қушимча ахборотни узатиш учун мўлжалланган тимсоллар (ҳарфлар билан белгиланган) ва фақат В₂ тимсолдан бир қийматига эга бўлади.

Кейинги канал вақт интерваллари S₁ - S_15, ҳамда S₁₇ - S ₃₁ интервали ТЧ каналларни ташкил этиш учун ишлатилади. R₀ циклнинг S₁₆ каналли оралиғи ўта циклли синхросигнални В₁, В₂, В₃, В₄ белгилар 0 қиймати билан узатиш учун ишлатилади. Ўта даврни синхронлашдан чиқиш тўғрисидаги ахборот учун В₆ тимсол ва битта ТЧ канал учун қолган 15 та даврларда 2 тадан 4 тагача сигнал каналларни ташкил этиш учун ишлатилади. a, b, c, d ҳарфлар мос каналларга бириктирилган сигналли каналларнинг тимсолларини кўрсатади. R₀ даврли ва R₁дан R₁₅ гача қолган 15 та даврлар 2 мс давомийликда даврни ташкил этади.

0. 
   Назарий қисм
   

ИКМ асосида сигналларни аналог-рақамли ва рақамли-аналог ўзгартириш асосларини ўрганиш бўйича услубий кўрсатмалар

Лаборатория ишига тайёргарлик куришда рақамли коммутация ва ахборотни узатиш тизимлари ахборотни узатиш ва коммутациялашни рақамли кўринишда амалга оширишга эътибор бериш керак. Бу қабул қилиш ва узатиш трактларини ажратишни кўзда тутади. Диференциал тизим қабул қилиш ва узатиш трактларини амалга ошириш, яъни иккисимли аналог линиядан тўртсимлиККа ўтиш, дифференциал тизим (ДТ) ёрдамида бажарилади. Узатиш трактида сигналларни аналог-рақамли ўзгартириш (АРЎ), қабул қилиш трактида эса рақамли-аналогли ўзгартириш (РАЎ) амалга оширилади.

Аналог-рақамли ўзгартириш дастлабки аналогли сигнал устида кетма-кет операциялар (амаллар)дан иборат: дискретлаш, квантлаш ва кодлаш.

Дискретлаш дастлабки узлуксиз аналог сигнални дискрет кўринишда тасвирлашдир (1.1.а - расм).

1. 
   – расм. Узлуксиз аналог сигнални дискрет кўринишда тасвирлаш
   

Бундай ўзгартириш мумкинлигининг назарий асосини Котельников назарияси тушунтиради. Котельников назариясига биноан ихтиёрий шаклдаги сигнални (частоталар спектри чекланган вақт функцияси бўлган) унинг дискрет қийматларининг қатори кўринишида тасаввур этиш мумкин, кетма-кетлик частотаси сигналнинг максимал частотасидан ҳеч бўлмаганда икки маротаба катта бўлиши керак:

f_q 2f_max ,

бу ерда f_max – аналог сигналнинг максимал мумкин бўлган частотаси.

Дискретлаш қийматининг кетма-кет даври эса, қуйидагича аниқланади,

T = 1/ f_q

Бу шарт бажарилса дастлабки сигнал ҳар доим тикланиши мумкин. Аналог сигнални дискрет қийматларда келтириш техник адабиётда амплитуда импульсли модуляция (АИМ) деган номни олди. Телефонияда аналог сигналнинг частоталар йўлаги 300 Гц дан 3400 Гц гача оралиқда ётади. Шунга мос

2f_max = 6,8 кГц бўлади.

Бироқ рақамли коммутация ва ахборотни узатиш тизимларида қуйи частоталар фильтрини (КЧФ) соддалаштиришни таъминлаш учун f_q 8 кГц га тенг қилиб олинган.



Битта дискрет отсчетнинг давомийлиги (вақт оралиғи) қуйидагича аниқланади:

= Т / к

бу ерда: к – ташкил этиладиган вақт оралиқларининг (ВО) сони.

32 каналли ИКМ 30/32 аппаратура учун = 3,9 мкс.

дискретлаш электрон контакт (ЭК) ёрдамида амалга оширилади, унга мазкур ВО га мос импульслар кетма-кетлиги берилади. Шуни кўзда тутиш кераККи импульслар кетма-кетлиги ҳар бир ВО учун импульс узунлиги дан кичикдир. Бу ВО ларни ўзаро бир-бири билан ажратишни таъминлаш учун зарур.

Бир қатор жиддий сабабларга кўра, амплитуда-импульсли модуляция кенг тарқалмади, жумладан:

- паст халақитбардошлик, чунки алоҳида дискрет отсчетларнинг бузилиши дастлабки сигналнинг бузилишига ҳам олиб келади;

- ахборотни вақт бўйича сақлашни амалга ошириш қийин, чунки назарий жиҳатдан дискрет отсчетларнинг амплитудаси чексиз кўп қийматларга (1в, 1,1в, 1,о1в, …) эга бўлиши мумкин.

АИМ сигналнинг дискрет отсчет амплитудасини тасвирлаш мумкин бўлган қийматлар сонини чеклаш учун, квантлаш киритилади. Бунда АИМ сигнал амплитудасининг ўзгариши мумкин бўлган қийматлар диапазони алоҳида бўлакларга (даражаларга) маълум қадам билан бўлинади, бу қадам – квантлаш қадами ( ) дейилади. Бу ҳолда АИМ сигналнинг дискрет отсчет амплитудаси мос равишдаги дискрет катталиККа эга бўлган квантлаш қадамининг ўртасига тенг (1.1.б - расм). Бу дискрет катталик ихтиёрий саноқ системасида, шу жумладан иккилик саноқ системасида ҳам квантлаш даражасининг номери кўринишида тасвирланиши мумкин. Ўзгармас катталик билан квантлаш чизиқ шкалали бир текис квантлаш номини олган. Бироқ, шуни назарда тутиш кераККи, квантлашда хатолиККа йўл қўйилади. АИМ сигналнинг дискрет отсчет амплитудасининг хақиқий қиймати ва унинг квантли қиймати ўртасидаги фарқ (айирма) хатолик ёки квантлаш шовқини дейилади. Шу нуқтаи назардан сигнал-квантлаш шовқини нисбати (СКШН)нинг қиймати муҳим аҳамиятга эга бўлади, умумий ҳолда у қуйидагича аниқланади:

СКНШ =

бу ерда x(t) – дастлабки аналог сигнал; y(t) – тикланган аналог сигнал; y(t) - x(t) – квантлаш сигнали; Е – математик кутилиш (ўртача қиймат).

Текис квантлаш учун СКШН қиймати қуйидаги ифодадан аниқланади:

СКШН = 1.76 + 6.02n + 20 lg (A/A_max) (1)

бу ерда: n – квантлаш даражасининг номерини иккилик тасвирлашдаги разряди; А – АИМ сигналнинг максимал бўлган амплитудаси; 20 lg(A/A_max) – АИМ сигнал амплитудасининг динамик диапазонда ўзгариши, дБ да.

Товушли ахборот узатилганда СКШН 30 дБ дан кам бўлмаслиги керак. (1) ифодадан кўриниб турибдики, n нинг ўзгармас қийматида кичик амплитудали сигналларни узатиш шароитлари катта амплитудаликдан ёмонроқдир. Бу ҳол, квантлаш шовқинининг катталиги квантлаш қадами га боғлиқ бўлиб узатилаётган сигналнинг амплитудасига боғлиқ эмаслигини кўрсатади. Квантлаш даражаларининг сонини аниқлашда (n қиймати квантлаш даражаси номерини иккиликда тасвирлаш разряди) шундан келиб чиқиш кераККи, бунда СКШН 30дБ шарти АИМ сигнал амплитудасининг ўзгариши барча диапазонда бажарилиши керак, яъни A/A_max нисбатнинг энг кичиги МККТТ (ХТТМК) тавсияномасига биноан. Телефон тизимларида сигналнинг талаб даражасидаги сифатини таъминлаш мақсадида квантлашнинг 4096 та текис даражаси танлаб олинган. Бунда, агар дастлабки аналогли сигналнинг максимал мумкин бўлган амплитудасини бир деб олсак, ва =const бўлса, унда квантлаш қадами =0.00024 бўлади. Бу шунга олиб келадики, амплитуданинг ўсиши билан СКШН қийматида ортиқлик ҳосил бўлади, натижада n разряддан иборат кодли фазо самарали фойдаланилмайди. Шунинг учун, турли амплитудали сигналларни узатиш шароитларини бир хил қилишга интилишади, яъни сигнал амплитудасини барча ўзгариш диапазонида СКШН ўзгармас бўлишига эришиш керак. Бунга узатилаётган сигнал амплитудаси катталигига боғлиқ равишда квантлаш қадамини ўзгартириш йўли билан эришиш мумкин. Нотекис квантлаш, дастлабки сигнални компандирлаш усули билан амалга оширилиши мумкин.

Компандирлашнинг идеал қонуни лагорифмик ҳисобланади. Европа мамлакатлари учун МККТТ компандирлаш учун А қонунни тавсия этади:



бу ерда х = I_кир /I_max ; y = I_чик /I_max ; А = 87.6 компандирлашнинг ўзгармас катталиги.

х ва у қийматларининг катталиклари 1.1- жадвалда келтирилган:

1.1-жадвал

у	0	1/8	2/8	3/8	4/8	5/8	6/8	7/8	8/8=1
х	0	1/128	1/60.6	1/30.6	1/15.4	1/7.79	1/3.93	1/1.98	1
х	0	1/128	1/64	1/32	1/16	1/8	1/4	1/2	1
у/ х	16 16 8 4 2 1 1/2 1/4

1.1 - жадвалдан х ва х қийматларининг бир-бирига жуда яқинлиги кўриниб турибди. Бу х ва у ўртасида боғлиқликни 1.2-расмда кўрсатилгандек бўлакланган-синиқ ҳарактеристика билан аппроксимация қилиш имконини беради.

Бу ҳарактеристика 16 та сегментдан (саККизта мусбат ва саККизта манфий қисмларда) ва фақат 13 та чизиқли қисмлардан иборат бўлади, чунки тўртта марказий сегментлар (иккита мусбат ва иккита манфий қисмларда) битта чизиқли қисмда бирлаш берилади (у = -2/8 дан у=+2/8 гача бўлган боғлиқлик чизиқли ҳарактерга эга).

Квантлаш қадамининг қиймати ҳар бир сегмент чегарасида, ҳар бир сегментда квантлашнинг ўзгармас қадами 16 даражага эга бўлган ҳисоблар ёрдамида аниқланади.

Қабул қилиш жойида сигнални декомпандирлаш А қонунига мувофиқ бажарилади:





1.2 - расм х ва у ўртасида боғлиқликни бўлакланган-синиқ ҳарактеристика билан аппроксимация қилиш

А қонуни бўйича компандирлаш қўлланилганда квантли дискрет отсчетини кодлаш сегмент номерини кодлашдек бажарилади, у кирувчи сигналлар даражаларининг диапазонини қамраб олади. Шундай қилиб, дискрет отсчетнинг абсолют катталигини аниқлаш учун, 1log₂7(+1log₂(6))=7 разрядга эга бўлиш етарлидир. Белгини инобатга олган ҳолда кодли комбинациянинг узунлиги саККизга тенг бўлади. Стандарт кодли комбинациянинг формати 1.3- расмда келтирилган.



1.3 – расм. Стандарт кодли комбинациянинг формати

Кодлашнинг иккита алгоритми мавжуд: тўғри кодлаш; 12-разрядли чизиқли кодлашни қўллаш. Тўғри кодлаш, сигнал амплитудасининг барча ўзгариш диапазонида 4096 текис квант даражалари мавжудлигини кўзда тутади. Бу ҳолда сегментларнинг бошланғич узеллари қуйидаги қийматларга эга бўлади:

С=000 – 32; С=001 – 64; С=010 – 128; С=011 – 256; С=100 – 512; С=101 – 1024; С=110 – 2048; С=111 – 4096.

х квантларга эга бўлган амплитуданинг дискрет отсчети қуйидаги тенгсизлиККа биноан сегментларнинг бошланғич узелларнинг қийматларига нисбатан тортилади.



ва тенгсизликни қаноатлантирувчи a нинг энг кам қиймати, С нинг қийматини беради. С ни аниқлагандаг сўнг қолдиқ қуйидагича топилади:



Квантлаш қадами К нинг қиймати, қуйидаги тенгсизликни қаноатлантирувчи энг кичик қийматдек аниқланади:



Квантлаш даражаларини кодлаганда МККТТ тавсия этган ночизиқли квантлаш жадвалидан фойдаланиш мумкин (1.2 – жадвал).

2. 
   - жадвал
   

Квантлаш сегменти, С	Квантлаш қадами
0 1 2 3 4 5 6 7
000 001 010 011 100 101 110 111
0 32 64 128 256 512 1024 2048 2 34 68 136 272 544 1088 2176 4 36 72 144 288 576 1162 2304 6 38 76 152 304 608 1216 2402 8 48 80 160 320 640 1280 2560 10 42 84 168 336 672 1344 2688 12 44 88 176 352 704 1408 2816 14 46 92 184 368 736 1472 2944 16 48 96 192 384 768 1536 3072 18 50 100 200 400 800 1600 3200 20 52 104 208 416 832 1664 3328 22 54 108 216 432 864 1728 3456 24 56 112 224 448 896 1792 3584 26 58 116 232 464 928 1856 3712 28 60 120 240 480 960 1920 3840 30 62 124 248 496 992 1984 3968 32 64 128 256 512 1024 2048 4096	0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Мисол учун =0.00024 ва АИМ сигнал импульсининг даражаси +0,0290 бўлсин. Чизиқли квантлашда квантлаш даражаси номерини қуйидагича аниқлаймиз:

Даража номери = 0.0290 / 0.00024 = 121.

Сўнгра С нинг қийматини аниқлаймиз:

; С=2.010. Қолдиқ r=12-16*2^C=57 га тенг бўлади. Кодли комбинация 10101110 кўринишига эга бўлади. 1.2 – жадвалдан фойдаланиб бу комбинацияни осонгина топса бўлади.

Декодерлаш бажарилганда дискрет отсчет даражасининг қиймати қуйидаги ифодадан аниқланади:



Бизнинг мисолда Y_n=2²(14+116.5)=122. C, К, Y_n ни аниқлаш учун келтирилган алгоритмни амалга ошириш, мазмунан олганда, тўғри кодлаш билан кодекни тузиш мантиқини белгилаб беради. 1.4-расмда тўғри кодлашли кодекнинг структуравий схемаси келтирилган.



1.4 – расм. Тўғри кодлашли кодекнинг структуравий схемаси

12 разрядли чизиқли кодлаш ишлатилганда яна шу нарса кўзда тутиладики, бунда сигнал амплитудасининг барча ўзгариш диапазони 4096 текис квантлаш даражасидан иборат бўлади.

Сўнгра А қонунига мувофиқ 12 разрядли чизиқли код етти разрядли (сигналнинг ишораси инобатга олинмаган ҳолда) ўзгартириш амалга оширилади. Ўзгартириш жараёни 1.3 – жадвалга мувофиқ равишда амалга оширилади (бажарилади).

2. 
   – жадвал
   

Дастлабки код	Ўзгартирилган код	Тикланган код
0000000WXYZa 0000001WXYZa 000001WXYZab 00001WXYZabc 0001WXYZabcd 001WXYZabcde 01WXYZabcdef 1WXYZabcdefg	000WXYZ 001WXYZ 010WXYZ 011WXYZ 100WXYZ 101WXYZ 110WXYZ 111WXYZ	0000000WXYZ1 0000001WXYZ1 000001WXYZ10 00001WXYZ100 0001WXYZ1000 001WXYZ10000 01WXYZ100000 1WXYZ1000000

Худди ўша мисолни кўриб чиқамиз. Дискрет отсчет кванти +121 га тенг амплитудага эга. Сигнал ишорасини инобатга олмаган ҳолда 12 разрядли кодда даража номери қуйидаги кўринишга эга бўлади:

0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1

0 0 0 0 0 1 W X Y Z a b

1.2 – жадвалнинг берилганлари ва сигнал ишорасини инобатга олган ҳолда ўзгартирилган код. Ушбу кўринишга эга: 000001111010, бу 122 – квантлаш даражасига мос келади. Кодларни ўзгартириш одатда 1.5 – расмда кўрсатилганидек ИКМ нинг гурухли трактига уланган махсус процессорда (МП) амалга оширилади. Думплекс алоқани ташкил этиш учун одатда кодловчи ва декодловчи қурилма дискретловчи ва квантловчи қурилмаларни ўз ичига олган ҳолда битта КИС(катта интеграл схема) (БИС) кўринишида бажарилади.



1.6 – расм. Кодларни ўзгартириш

Шундай қилиб, узатиш трактида сўзлашув спектри частоталари йўлагини ажратишни таъминловчи КЧФ (ФНЧ) дифсистемадан сўнг туриши керак, сўнгра АИМ сигнални (дискретлаш) олишни амалга оширувчи ЭК келади, шундан сўнг фақат АИМ сигнални ИКМ сигналга ўзгартиришни таъминловчи кодер келади. Қабул қилувчи трактда қуйидаги функционал элементлар туриши керак: декодер, электрон контакт (ЭК), қуйи частоталар фильтри (КЧФ), аналогли сигнал даражасини талабгача тиклашни таъминловчи қуйи частоталар кучайтиргичи (КЧК) ва дифсистема (ДС).