Kvantlaşdırılmış siqnallar - Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ azərbaycan döVLƏT İQTİsad universiteti magistratura məRKƏZİ

Kvantlaşdırılmış siqnallar
Kvantlaşdırma vaxtı siqnalın qiymətlər oblastı müəyyən hissələrə bölünür. Bu hissələr arasında məsafə Δ kvantlaşdırma addımı adlandırılır. Bu hissələrin sayı N-ə (0-dan N−1-ə qədər) bərabərdir. Hər hissəyə müəyyən 1 ədəd mənimsədilir. Siqnalın hesablamaları kvantlaşdırmanın səviyyələri ilə müqayisə edilir və siqnal kimi kvantlaşdırmanın bir səviyyəsinə uyğun gələni seçilir. Kvantlaşdırmanın hər səviyyəsi n-lə (2-lik say sistemində) kodlaşdırılır. n≥ log2 (N) olmalıdır.
Rəqəmsal dəyişiklik üçün analoqdan aşağıdakı üsullar istifadə edilə bilər:
a. Pulse kodunun istifadə:
Bir analoq siqnalını rəqəmsal məlumatlara dəyişdirmək üçün ən çox yayılmış üsula pulse kod modulyasiyası (PCM) deyilir. Bir PCM kodlayıcıda aşağıdakı üç proses var:
1.Nümunə
2.Kvantlaşdırma
3.Kodlaşdırma
Aşağı keçid filtri:
Aşağı keçid filtri, giriş analoq siqnalında mövcud olan yüksək tezlikli komponentləri, nümunə götürənə daxil edilən siqnalın istənməyən tezlik komponentlərindən azad olmasını təmin edir. Bu məlumat siqnalının ləğv edilməməsi üçün edilir.
14
1.Nümunə - PCM-də ilk addım nümunə götürməkdir. Nümunə seçmə, fasiləsiz siqnalın diskret bir siqnala çevrilməsi, diskret başlanğıclarda davamlı bir zaman siqnalının amplitudunun ölçülməsi prosesidir. Üç nümunə üsulu var:
İdeal Nümunə: Analoq siqnaldan dərhal nümunə götürmə pulsları kimi də tanınan ideal nümunələrdə nümunə götürülür. Bu ideal bir nümunə üsuludur və asanlıqla həyata keçirilə bilməz.
Təbii Nümunə: Təbii nümunə, pulsun T-ə bərabər olan eninə olan praktik bir nümunə üsuludur. Nəticə analoq siqnalın formasını saxlayan nümunələrin ardıcıllığıdır.
Düz üst nümunə: Təbii seçmə ilə müqayisədə düz üst nümunə asanlıqla əldə edilə bilər. Bu seçmə texnikasında nümunələrin üstü bir dövrə istifadə edərək sabit qalır. Bu istifadə edilən ən çox seçmə üsuludur. Nyquist teoremi:
Nyquist teoreminə görə, seçmə sürəti siqnal daxilində ən yüksək tezlikdən ən azı
qat olmalıdır. Minimum seçmə dərəcəsi olaraq da bilinir və verilir: Fs = 2 * fh
Kvantlaşdırma mərhələləri aşağıdakılardır:
1.Güman edirik ki, siqnal Vmax və Vmin arasında amplitudlara malikdir
2.Hər hündürlük d olduğu yerlərdə L zonalarına ayırırıq.
d = (Vmax- Vmin) / L
3.Qrafikdəki hər nümunənin başındakı qiymət həqiqi amplituda göstərir.
4.Normallaşdırılmış puls amplituda modulyasiyasının (PAM) qiyməti amplituda
d formula ilə hesablanır.
5.Bundan sonra, prosesin hər bir zonanın ortasından seçdiyi miqdarını hesablayırıq.
6.Kvantlı səhv, kvantlaşdırılmış qiymət və normallaşdırılmış PAM qiyməti arasındakı fərqlə verilir.
7.Qrafanın solundakı kvantlaşdırma səviyyələrinə əsaslanaraq hər nümunə üçün
3.Kvantlaşdırma kodu.
Kodlaşdırma
15
Analoq siqnalın rəqəmsallaşdırılması kodlayıcı tərəfindən aparılır. Hər
nümunə ölçüləndən və nümunə bitlərinin sayı qərar verildikdən sonra, hər
nümunə n bit koduna dəyişdirilə bilər. Şifrələmədə istifadə olunan bant
genişliyini minimuma endirir.
b. DELTA modulu:
PCM çox mürəkkəb bir texnik olduğundan PCM-nin mürəkkəbliyini azaltmaq üçün digər üsullar hazırlanmışdır. Ən sadə delta modulyasiyadır. Delta modulyasiya dəyişikliyi əvvəlki qiymətdən tapır.
Modulyator - modulyator, analoq siqnaldan bit axını yaratmaq üçün göndərən saytda istifadə olunur. Proses delta adlı kiçik bir müsbət dəyişiklik qeyd edir. Delta müsbət olarsa, proses başqa 1-i qeyd edir, 0-ı qeyd edir. Modulyator diskretə bənzəyən ikinci bir siqnal qurur. Bundan sonra giriş siqnalı bu tədricən hazırlanan diskret siqnalları ilə müqayisə olunur. Çıxış üçün aşağıdakı qaydalar var:
1.Giriş analoq siqnalı diskret siqnalının son qiymətindən yüksəkdirsə, deltanı 1-ə artırın, rəqəmsal məlumatlarındakı bit isə 1-dir.
2.Giriş analoq siqnalı diskret siqnalının son qiymətindən aşağı olarsa, deltanı 1-ə
endirin, rəqəmsal məlumatda bit 0-dır.
c. Təhlükəsizlik delta təmirli:
Bir delta modulyatorunun performansı modulyatorun addım ölçüsünü zamanla dəyişən bir forma alaraq əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Məlumatın modulyasiya siqnalının dik bir yamacında olduğu və məlumatın kiçik bir yamacın olduğu yerlərdə daha kiçik bir addım ölçüsü tələb olunduğu təqdirdə daha böyük bir addım ölçüsü tələb olunur. Ölçü giriş siqnalının səviyyəsinə uyğunlaşdırılır. Bu üsul adaptiv delta modulyasiyası (ADM) kimi tanınır. Kodlaşma
Kompüterlər rəqəmsal qurğu olduğundan, əksər alt sistemlərdə informasiyanın ötürülməsi rəqəmsal siqnalların ötürülməsi kimidir. Rəqəmsal siqnalların kodlaşdırılmasının bir çox metodları mövcuddur. Ancaq onları iki kateqoriyaya ayırmaq mümkündür: Rəqəmsal siqnallar gərginliyin dəyişməsi ilə tanınır. Yəni
16
siqnal gərginliyinin bir qiyməti məntiqi 1-i, digər qiyməti isə məntiqi 0-ı ifadə edir. Başqa sözlə, siqnal gərginliyin iki müxtəlif qiyməti ilə ifadə olunur.Həm də deyə bilərik ki,siqnal, gərginliyin bir qiymətindən digərinə keçidi ilə ifadə olunur. Bu zaman iki cür kodlaşmadan istifadə oluna bilər:
Analoq siqnalların ötürülməsi üçün üç cür kodlaşmadan (modulyasiyadan)
istifadə olunur:
f(t) t Elektromaqnit dalğalarını xarakterizə edən aşağıdakı parametrlər mövcuddur.
Siqnalın amplitudası - dedikdə, siqnalın gərginliyinin qiyməti nəzərdə tutulur.
Bu halda amplitud voltla (V) ölçülür.
Siqnalın tezliyi - vahid zamanda siqnalın period sayına deyilir. Hers (Hs), Kilohers (KHs), Meqahers (Mhs) və Qiqaherslə (QHs) ölçülür.
Siqnalın fazası - nisbi anlayışdır. Bu zaman ən azı iki siqnalın müqayisəsindən ibarət olur. Dərəcə ilə ölçülür.
Analoq siqnalının hər üç xüsusiyyətindən istifadə edərək siqnalı kodlaşdırmaq olar. Amplitud kodlaşdırılmasında siqnalın amplitudası iki qiymət arasında dəyişir. Bunlardan biri 0, digəri isə 1 kimi qəbul olunur. Tezlik kodlaşdırılmasında tezliyin iki qiymətindən istifadə olunur. Onlardan biri məntiqi 0-ı, digəri isə 1-i ifadə edir. Faza kodlaşdırılmasında fazanın dəyişməsi informasiyanın dəyişməsi anlamına gəlir. Şəkillərdə Amplitud, Tezlik və Faza kodlaşdırması göstərilib.
17
Şəkil 1.6. Amplitud, tezlik, faza kodlaşdırılması qrafikləri
|