संदर्भ सिग्नल तयार करण्याच्या पद्धती. मल्टी-चॅनेल ट्रान्समिशन सिस्टममध्ये ग्रुप सिग्नल तयार करण्याचे सिद्धांत

दररोज लोकांना इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या वापराचा सामना करावा लागतो. त्यांच्याशिवाय आधुनिक जीवन अशक्य आहे. शेवटी, आम्ही टीव्ही, रेडिओ, संगणक, टेलिफोन, मल्टीकुकर इत्यादींबद्दल बोलत आहोत. पूर्वी, फक्त काही वर्षांपूर्वी, प्रत्येक कार्यरत उपकरणामध्ये कोणता सिग्नल वापरला जातो याबद्दल कोणीही विचार केला नाही. आता “ॲनालॉग”, “डिजिटल”, “डिस्क्रिट” हे शब्द बऱ्याच काळापासून आहेत. सूचीबद्ध काही प्रकारचे सिग्नल उच्च दर्जाचे आणि विश्वासार्ह आहेत.

डिजिटल ट्रान्समिशन ॲनालॉगपेक्षा खूप नंतर वापरात आले. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की अशा सिग्नलची देखभाल करणे खूप सोपे आहे आणि त्या वेळी तंत्रज्ञान इतके सुधारित नव्हते.

प्रत्येक व्यक्तीला नेहमीच “विवेक” या संकल्पनेचा सामना करावा लागतो. जर तुम्ही या शब्दाचे लॅटिनमधून भाषांतर केले तर त्याचा अर्थ "अखंडता" असा होईल. विज्ञानाचा अभ्यास करताना, आपण असे म्हणू शकतो की एक स्वतंत्र सिग्नल ही माहिती प्रसारित करण्याची एक पद्धत आहे, जी वाहक माध्यमाच्या वेळेत बदल सूचित करते. नंतरचे सर्व शक्य पासून कोणतेही मूल्य घेते. चिपवर सिस्टीम तयार करण्याचा निर्णय घेतल्यानंतर आता पार्श्वभूमीत विवेक कमी होत आहे. ते सर्वसमावेशक आहेत आणि सर्व घटक एकमेकांशी जवळून संवाद साधतात. सुस्पष्टतेमध्ये, सर्वकाही अगदी उलट आहे - प्रत्येक तपशील पूर्ण केला जातो आणि विशेष संप्रेषण ओळींद्वारे इतरांशी जोडला जातो.

सिग्नल

सिग्नल हा एक विशेष कोड आहे जो एक किंवा अधिक प्रणालींद्वारे अंतराळात प्रसारित केला जातो. हे सूत्र सामान्य आहे.

माहिती आणि संप्रेषण क्षेत्रात, सिग्नल हा एक विशेष डेटा वाहक आहे जो संदेश प्रसारित करण्यासाठी वापरला जातो. ते तयार केले जाऊ शकते, परंतु नंतरची स्थिती आवश्यक नाही. जर सिग्नल संदेश असेल तर "पकडणे" आवश्यक मानले जाते.

वर्णन केलेला कोड गणितीय कार्याद्वारे निर्दिष्ट केला आहे. हे पॅरामीटर्समधील सर्व संभाव्य बदलांचे वर्णन करते. रेडिओ अभियांत्रिकी सिद्धांतामध्ये, हे मॉडेल मूलभूत मानले जाते. त्यामध्ये, आवाजाला सिग्नलचे ॲनालॉग म्हटले गेले. हे वेळेचे कार्य दर्शवते जे प्रसारित कोडशी मुक्तपणे संवाद साधते आणि ते विकृत करते.

लेखात सिग्नलच्या प्रकारांचे वर्णन केले आहे: स्वतंत्र, ॲनालॉग आणि डिजिटल. वर्णन केलेल्या विषयावरील मूलभूत सिद्धांत देखील थोडक्यात दिलेला आहे.

सिग्नलचे प्रकार

अनेक सिग्नल उपलब्ध आहेत. कोणते प्रकार आहेत ते पाहूया.

1. डेटा कॅरियरच्या भौतिक माध्यमानुसार, इलेक्ट्रिकल, ऑप्टिकल, ध्वनिक आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिग्नल विभागले जातात. इतर अनेक प्रजाती आहेत, परंतु त्या फार कमी ज्ञात आहेत.
2. सेटिंगच्या पद्धतीनुसार, सिग्नल नियमित आणि अनियमित मध्ये विभागले जातात. प्रथम डेटा ट्रान्समिशनच्या निर्धारक पद्धती आहेत, ज्या विश्लेषणात्मक कार्याद्वारे निर्दिष्ट केल्या आहेत. संभाव्यतेच्या सिद्धांताचा वापर करून यादृच्छिक गोष्टी तयार केल्या जातात आणि ते वेगवेगळ्या वेळेच्या अंतराने कोणतीही मूल्ये देखील घेतात.
3. सर्व सिग्नल पॅरामीटर्सचे वर्णन करणाऱ्या फंक्शन्सच्या आधारावर, डेटा ट्रान्समिशन पद्धती analog, discrete, डिजिटल असू शकतात (एक पद्धत जी पातळीमध्ये परिमाणित केली जाते). त्यांचा उपयोग अनेक विद्युत उपकरणांना शक्ती देण्यासाठी केला जातो.

आता वाचकाला सर्व प्रकारचे सिग्नल ट्रान्समिशन माहित आहे. त्यांना समजून घेणे कोणालाही कठीण होणार नाही; मुख्य गोष्ट म्हणजे थोडासा विचार करणे आणि शालेय भौतिकशास्त्राचा अभ्यासक्रम लक्षात ठेवणे.

सिग्नलवर प्रक्रिया का केली जाते?

त्यामध्ये कूटबद्ध केलेली माहिती प्रसारित करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी सिग्नलवर प्रक्रिया केली जाते. एकदा ते काढले की ते विविध प्रकारे वापरले जाऊ शकते. काही परिस्थितींमध्ये ते पुन्हा स्वरूपित केले जाईल.

सर्व सिग्नलवर प्रक्रिया करण्याचे आणखी एक कारण आहे. यात फ्रिक्वेन्सीचे थोडेसे कॉम्प्रेशन असते (माहिती खराब होऊ नये म्हणून). यानंतर, ते संथ गतीने स्वरूपित आणि प्रसारित केले जाते.

ॲनालॉग आणि डिजिटल सिग्नल विशेष तंत्र वापरतात. विशेषतः, फिल्टरिंग, कॉन्व्होल्युशन, सहसंबंध. सिग्नल खराब झाल्यास किंवा आवाज असल्यास ते पुनर्संचयित करण्यासाठी आवश्यक आहेत.

निर्मिती आणि निर्मिती

अनेकदा, सिग्नल व्युत्पन्न करण्यासाठी एनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर (ADC) आवश्यक असते, बहुतेकदा, ते दोन्ही केवळ अशा परिस्थितीत वापरले जातात जेथे DSP तंत्रज्ञान वापरले जाते. इतर प्रकरणांमध्ये, केवळ DAC वापरणे शक्य होईल.

डिजिटल पद्धतींच्या पुढील वापरासह भौतिक ॲनालॉग कोड तयार करताना, ते प्राप्त झालेल्या माहितीवर अवलंबून असतात, जे विशेष उपकरणांमधून प्रसारित केले जाते.

डायनॅमिक श्रेणी

हे उच्च आणि खालच्या आवाज पातळीमधील फरकाने मोजले जाते, जे डेसिबलमध्ये व्यक्त केले जाते. हे पूर्णपणे काम आणि कामगिरीच्या वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते. आम्ही म्युझिकल ट्रॅक आणि लोकांमधील सामान्य संवाद दोन्हीबद्दल बोलत आहोत. जर आपण, उदाहरणार्थ, बातम्या वाचणारा उद्घोषक घेतला, तर त्याची डायनॅमिक श्रेणी सुमारे 25-30 dB पर्यंत चढ-उतार होते. आणि कोणतेही काम वाचताना, ते 50 डीबी पर्यंत वाढू शकते.

ॲनालॉग सिग्नल

एनालॉग सिग्नल ही डेटा ट्रान्समिशनची एक वेळ-सतत पद्धत आहे. त्याचा गैरसोय म्हणजे आवाजाची उपस्थिती, ज्यामुळे कधीकधी माहितीचे संपूर्ण नुकसान होते. बऱ्याचदा परिस्थिती उद्भवते की कोडमध्ये महत्त्वाचा डेटा कोठे आहे आणि सामान्य विकृती कुठे आहेत हे निर्धारित करणे अशक्य आहे.

यामुळेच डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंगला खूप लोकप्रियता मिळाली आहे आणि हळूहळू ॲनालॉग बदलत आहे.

डिजिटल सिग्नल

डिजिटल सिग्नल विशेष आहे; त्याचे वर्णन वेगळ्या फंक्शन्सद्वारे केले जाते. त्याचे मोठेपणा आधीपासून निर्दिष्ट केलेल्या मूल्यांपेक्षा विशिष्ट मूल्य घेऊ शकते. जर एनालॉग सिग्नल मोठ्या प्रमाणात आवाजासह पोहोचण्यास सक्षम असेल, तर डिजिटल सिग्नल प्राप्त झालेल्या बहुतेक आवाजांना फिल्टर करते.

याव्यतिरिक्त, या प्रकारचे डेटा ट्रान्समिशन अनावश्यक सिमेंटिक लोडशिवाय माहिती हस्तांतरित करते. एका भौतिक चॅनेलद्वारे एकाच वेळी अनेक कोड पाठवले जाऊ शकतात.

डिजिटल सिग्नलचे कोणतेही प्रकार नाहीत, कारण ते डेटा ट्रान्समिशनची एक स्वतंत्र आणि स्वतंत्र पद्धत आहे. हे बायनरी प्रवाहाचे प्रतिनिधित्व करते. आजकाल, हा सिग्नल सर्वात लोकप्रिय मानला जातो. हे वापरण्याच्या सुलभतेमुळे आहे.

डिजिटल सिग्नलचा वापर

डिजिटल इलेक्ट्रिकल सिग्नल इतरांपेक्षा वेगळा कसा आहे? कारण तो रिपीटरमध्ये पूर्ण पुनर्जन्म करण्यास सक्षम आहे. जेव्हा संप्रेषण उपकरणांवर थोडासा हस्तक्षेप असलेला सिग्नल येतो तेव्हा ते लगेच त्याचे स्वरूप डिजिटलमध्ये बदलते. हे, उदाहरणार्थ, टीव्ही टॉवरला पुन्हा सिग्नल निर्माण करण्यास अनुमती देते, परंतु आवाज प्रभावाशिवाय.

जर कोड मोठ्या विकृतीसह आला तर, दुर्दैवाने, तो पुनर्संचयित केला जाऊ शकत नाही. जर आपण एनालॉग संप्रेषणे तुलनेत घेतली, तर अशाच परिस्थितीत रिपीटर भरपूर ऊर्जा खर्च करून डेटाचा काही भाग काढू शकतो.

वेगवेगळ्या फॉरमॅटच्या सेल्युलर कम्युनिकेशन्सवर चर्चा करताना, डिजिटल लाइनवर जोरदार विकृती असल्यास, बोलणे जवळजवळ अशक्य आहे, कारण शब्द किंवा संपूर्ण वाक्ये ऐकू येत नाहीत. या प्रकरणात, ॲनालॉग संप्रेषण अधिक प्रभावी आहे, कारण आपण संवाद सुरू ठेवू शकता.

तंतोतंत अशा समस्यांमुळे रिपीटर्स संप्रेषण लाइनमधील अंतर कमी करण्यासाठी डिजिटल सिग्नल तयार करतात.

स्वतंत्र सिग्नल

आजकाल, प्रत्येक व्यक्ती आपल्या संगणकावर मोबाईल फोन किंवा काही प्रकारचे डायलर वापरते. डिव्हाइसेस किंवा सॉफ्टवेअरच्या कार्यांपैकी एक म्हणजे सिग्नल प्रसारित करणे, या प्रकरणात व्हॉइस प्रवाह. सतत लाट वाहून नेण्यासाठी, एक चॅनेल आवश्यक आहे ज्यामध्ये थ्रूपुटची उच्चतम पातळी आहे. त्यामुळेच स्वतंत्र सिग्नल वापरण्याचा निर्णय घेण्यात आला. ते स्वतः लाट तयार करत नाही, परंतु त्याचे डिजिटल स्वरूप. का? कारण ट्रान्समिशन तंत्रज्ञानातून येते (उदाहरणार्थ, टेलिफोन किंवा संगणक). या प्रकारच्या माहिती हस्तांतरणाचे फायदे काय आहेत? त्याच्या मदतीने, प्रसारित डेटाची एकूण रक्कम कमी होते आणि बॅच पाठवणे देखील व्यवस्थित करणे सोपे होते.

संगणक तंत्रज्ञानाच्या कामात “नमुना” ही संकल्पना दीर्घकाळापासून वापरली जात आहे. या सिग्नलबद्दल धन्यवाद, सतत माहिती प्रसारित केली जात नाही, जी पूर्णपणे विशेष चिन्हे आणि अक्षरांसह एन्कोड केलेली आहे, परंतु विशेष ब्लॉक्समध्ये गोळा केलेला डेटा. ते वेगळे आणि पूर्ण कण आहेत. ही एन्कोडिंग पद्धत बर्याच काळापासून पार्श्वभूमीत सोडली गेली आहे, परंतु पूर्णपणे नाहीशी झाली नाही. हे माहितीचे छोटे तुकडे सहजपणे प्रसारित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.

डिजिटल आणि ॲनालॉग सिग्नलची तुलना

उपकरणे खरेदी करताना, या किंवा त्या डिव्हाइसमध्ये कोणत्या प्रकारचे सिग्नल वापरले जातात आणि त्याहूनही अधिक त्यांच्या पर्यावरण आणि निसर्गाबद्दल क्वचितच कोणी विचार करते. परंतु कधीकधी आपल्याला संकल्पना समजून घ्याव्या लागतात.

हे बर्याच काळापासून स्पष्ट झाले आहे की ॲनालॉग तंत्रज्ञान मागणी गमावत आहेत, कारण त्यांचा वापर तर्कहीन आहे. त्या बदल्यात डिजिटल कम्युनिकेशन येते. आपण कशाबद्दल बोलत आहोत आणि मानवता काय नाकारत आहे हे समजून घेणे आवश्यक आहे.

थोडक्यात, एनालॉग सिग्नल ही माहिती प्रसारित करण्याची एक पद्धत आहे ज्यामध्ये वेळेच्या सतत कार्यांमध्ये डेटाचे वर्णन करणे समाविष्ट असते. खरं तर, विशेषत: बोलायचे झाल्यास, दोलनांचे मोठेपणा ठराविक मर्यादेतील कोणत्याही मूल्यासारखे असू शकते.

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंगचे वर्णन वेगळ्या वेळेच्या कार्यांद्वारे केले जाते. दुसऱ्या शब्दांत, या पद्धतीच्या दोलनांचे मोठेपणा काटेकोरपणे निर्दिष्ट केलेल्या मूल्यांच्या समान आहे.

सिद्धांतापासून सरावाकडे जाताना, असे म्हटले पाहिजे की ॲनालॉग सिग्नल हस्तक्षेपाद्वारे दर्शविले जाते. डिजिटलमध्ये अशा कोणत्याही समस्या नाहीत, कारण ते त्यांना यशस्वीरित्या "गुळगुळीत" करते. नवीन तंत्रज्ञानाबद्दल धन्यवाद, डेटा ट्रान्सफरची ही पद्धत वैज्ञानिकांच्या हस्तक्षेपाशिवाय सर्व मूळ माहिती स्वतःच पुनर्संचयित करण्यास सक्षम आहे.

टेलिव्हिजनबद्दल बोलताना, आम्ही आधीच आत्मविश्वासाने म्हणू शकतो: ॲनालॉग ट्रांसमिशनने त्याची उपयुक्तता फार पूर्वीपासून जगली आहे. बहुतेक ग्राहक डिजिटल सिग्नलवर स्विच करत आहेत. नंतरचा गैरसोय असा आहे की कोणत्याही डिव्हाइसला एनालॉग ट्रांसमिशन मिळू शकते, परंतु अधिक आधुनिक पद्धतीसाठी केवळ विशेष उपकरणे आवश्यक आहेत. कालबाह्य पद्धतीची मागणी फार पूर्वीपासून कमी झाली असली तरी, या प्रकारचे सिग्नल अजूनही दैनंदिन जीवनातून पूर्णपणे गायब होऊ शकलेले नाहीत.

प्रक्षेपण आणि त्यानंतरच्या प्रक्रियेसाठी, प्राथमिक संदेश एका योग्य भौतिक माध्यमावर लागू केला जातो, यासाठी माहितीच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्वरूपाच्या प्रक्रियांचा वापर केला जातो; डाळी

वाहकाला माहिती लागू करण्याच्या प्रक्रियेमध्ये प्राथमिक संदेशानुसार वापरल्या जाणाऱ्या प्रक्रियेची वैशिष्ट्ये बदलणे समाविष्ट आहे किंवा कमी केले जाते.

माहिती लागू करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पॅरामीटर्सना माहिती असे म्हणतात.

वाहकाच्या माहितीचे मापदंड नियंत्रित करण्याच्या प्रक्रियेला मॉड्युलेशन म्हणतात.

रिव्हर्स ऑपरेशन, ज्यामध्ये मूळ संदेश पुनर्संचयित करणे समाविष्ट असते, त्याला डिमोड्युलेशन म्हणतात.

या ऑपरेशन्सची प्रत्यक्ष अंमलबजावणी मॉड्युलेटर आणि डिमॉड्युलेटर्स नावाच्या फंक्शनल सिग्नल कन्व्हर्टर वापरून केली जाते. सामान्यतः, ही उपकरणे, वापरल्या जाणाऱ्या माहिती प्रणालीमध्ये, एकमेकांशी जोडलेली जोडी तयार करतात, म्हणजे. वाहक सिग्नल जनरेटरच्या संयोगाने काम करणारे मॉडेल.

वापरलेल्या माहितीच्या पॅरामीटर्सचा प्रकार आणि संख्या यावर अवलंबून, वाहक प्रक्रिया, विविध प्रकारचे मॉड्यूलेशन वापरले जाऊ शकते.

संभाव्य माहिती पॅरामीटर्सची संख्या आणि कालांतराने त्यांच्या वर्तनाच्या स्वरूपावर अवलंबून, माहिती वाहक तीन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1. स्थिर - हे वाहक आहेत जे त्यांच्या प्रारंभिक अवस्थेच्या वेळेनुसार स्थिरतेच्या उपस्थितीने, मॉड्यूलेशनच्या अनुपस्थितीत वैशिष्ट्यीकृत आहेत.

अशा वाहकांकडे प्रत्यक्षात एक माहिती पॅरामीटर असतो, म्हणजे पातळी.

2. हार्मोनिक प्रक्रिया (दोलन किंवा लहरी), ज्यामध्ये हार्मोनिक कायद्यानुसार मॉड्युलेशनच्या अनुपस्थितीत होणाऱ्या प्रक्रियांचा समावेश होतो.

यू अशा वाहकांचे, मोठेपणा, वारंवारता आणि टप्पा माहिती मापदंड म्हणून वापरले जाऊ शकतात. याच्या अनुषंगाने, ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन आणि फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशनमध्ये फरक केला जातो.

3. पल्स अनुक्रम.

तिसऱ्या प्रकारच्या वाहकांचा वापर करताना, मोड्यूलेशन पद्धतींची विस्तृत श्रेणी वापरण्याची शक्यता असते.

सिग्नल परिमाणीकरण

माहिती नियंत्रण प्रणालीमध्ये माहितीचे हस्तांतरण सतत आणि वेगळे सिग्नल वापरून केले जाऊ शकते.

काही प्रकरणांमध्ये स्वतंत्र सिग्नलचा वापर अधिक श्रेयस्कर ठरतो, कारण प्रेषण दरम्यान विकृत सिग्नल कमी होण्याची शक्यता असते आणि या विकृती शोधणे सोपे असते.

आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, माहिती प्रणालीच्या डिजिटल उपकरणांद्वारे वापरण्यासाठी आणि प्रक्रिया करण्यासाठी स्वतंत्र सिग्नल अधिक सोयीस्कर आहेत.

दुसरीकडे, सेन्सरमधून घेतलेले बहुतेक प्राथमिक सिग्नल सतत असतात, जे सतत सिग्नल्सचे स्वतंत्र आणि त्याउलट परिणामकारकपणे रूपांतरित होण्याची समस्या निर्माण करतात.

अखंड भौतिक प्रमाण वेगळ्यामध्ये रूपांतरित करण्याच्या प्रक्रियेला परिमाणीकरण म्हणतात.

व्याख्यान क्र. 5

खालील प्रकारचे परिमाण वेगळे करणे प्रथा आहे.

1) स्तरानुसार परिमाणीकरण, ज्यामध्ये प्राथमिक सिग्नलचे वर्णन करणारे सतत कार्य त्याच्या वैयक्तिक मूल्यांद्वारे बदलले जाते, एकमेकांपासून एका विशिष्ट मर्यादित अंतराने (स्तर) अंतराने. त्यानुसार, फंक्शनची तात्काळ मूल्ये त्याच्या जवळच्या स्वतंत्र मूल्यांद्वारे बदलली जातात, ज्याला परिमाणीकरण स्तर म्हणतात, दोन समीप स्तर मूल्यांमधील अंतराला परिमाणीकरण चरण म्हणतात. परिमाणीकरण चरण एकतर स्थिर (एकसमान परिमाणीकरण) किंवा चल (नॉन-युनिफॉर्म क्वांटायझेशन) असू शकते. सतत वेगळ्या सिग्नलच्या रूपांतरणाची अचूकता परिमाणीकरण चरणाच्या आकारावर अवलंबून असते. या अचूकतेचे मूल्यमापन फंक्शनचे खरे मूल्य आणि परिमाणित मूल्य यांच्यातील तफावतीने केले जाते. या विसंगतीच्या प्रमाणात त्रुटी (प्रमाणीकरण आवाज) म्हणतात.

संप्रेषण चॅनेलवर सिग्नल प्रसारित करताना, हा सिग्नल काही प्रकारच्या हस्तक्षेपामुळे प्रभावित होऊ शकतो ज्यामुळे हा प्राथमिक सिग्नल विकृत होतो. जर या हस्तक्षेपाचे कमाल मूल्य ज्ञात असेल
, नंतर तुम्ही परिमाणीकरण पायरी निवडू शकता
आणि रिसीव्हिंग साइडवरील सिग्नलचे पुन्हा परिमाण करा, त्यानंतर तुम्ही हस्तक्षेपाच्या प्रभावापासून प्राप्त सिग्नल साफ करू शकता, कारण
.

अशा प्रकारे, री-क्वांटायझेशन हस्तक्षेपाने विकृत सिग्नल पुनर्संचयित करणे शक्य करते. तथापि, हे लक्षात ठेवले पाहिजे की परिमाणीकरण त्रुटी राहते. याबद्दल सकारात्मक गोष्ट म्हणजे परिमाणीकरण त्रुटी आधीच ओळखली जाते. अशा प्रकारे, हस्तक्षेपाचे संचय टाळले जाते आणि सिग्नल ट्रान्समिशनची गुणवत्ता वाढते.

2) वेळ परिमाणीकरण (नमुना). या प्रकरणात, सतत कार्य
निश्चित वेळी त्याच्या वैयक्तिक वेळ मूल्यांद्वारे बदलले जाते. प्राथमिक सिग्नल मूल्यांचे अहवाल ठराविक अंतरानंतर तयार केले जातात
, या मध्यांतराला परिमाणीकरण चरण म्हणतात. निवडलेला मध्यांतर जितका लहान असेल
, प्राप्तीच्या बाजूला जितके जास्त बिंदू असेल तितके प्रसारित कार्य पुनर्संचयित केले जाऊ शकते. दुसरीकडे, एक मिश्रित दंड चरण discretization सह
डेटा ट्रान्सफर रेट कमी होतो आणि कम्युनिकेशन चॅनेल बँडविड्थची आवश्यकता देखील वाढते.

,

,

,

.

मिश्रित मोठ्या परिमाणीकरण चरणासह, रिसेप्शनवर फंक्शन पुनरुत्पादनाची अचूकता लक्षणीयरीत्या कमी होते.

3) पातळी आणि वेळेनुसार परिमाणीकरण. काही प्रकरणांमध्ये, असे दिसून येते की पातळीनुसार मिश्रित प्रकारचे परिमाण वापरणे उचित आहे. या प्रकरणात, सिग्नल पातळीनुसार पूर्व-प्रमाणित केले जाते आणि परिणामी परिमाणित संदेशाचे अहवाल विशिष्ट कालावधीनंतर तयार केले जातात. चला लिहूया:

हा शोध रेडिओ अभियांत्रिकीशी संबंधित आहे, विशेषत: क्वाड्रॅचर ॲम्प्लीट्यूड मॅनिपुलेशनसह मल्टी-चॅनल डिजिटल कम्युनिकेशन लाईनवर वापरल्या जाणाऱ्या रेडिओ ट्रान्समिटिंग डिव्हाइसेसशी, आणि डिजिटल रेडिओ प्रसारण आणि डिजिटल टेलिव्हिजनच्या क्षेत्रात वापरला जाऊ शकतो. साध्य केलेला तांत्रिक परिणाम म्हणजे खराब हस्तक्षेपाच्या परिस्थितीत आवाज प्रतिकारशक्ती कमी होणे. क्वाड्रॅचर ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल तयार करण्याच्या पद्धतीमध्ये, वाहक वारंवारता दोन समांतर चॅनेलसह दोन क्वाड्रॅचर सिग्नल्सचे मॉड्युलेटिंग आणि बेरीज करून तयार केली जाते: sin(wt) आणि cos(wt) या प्रत्येकामध्ये फेज-एम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन नियंत्रित स्विच वापरून केले जाते. आणि व्होल्टेज विभाजक, या प्रकरणात, चतुष्कोण मोठेपणा मॉड्यूलेशन सिग्नल जनरेटरच्या प्रत्येक दोन क्वाड्रॅचर चॅनेलमधील वाहक व्होल्टेजचे विभाजन सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तरानुसार व्हेरिएबल गुणांकासह समक्रमितपणे केले जाते. रिसीव्हर डिमॉड्युलेटर रिटर्न चॅनेलद्वारे प्राप्त झाले. 4 आजारी., 2 टेबल.

आरएफ पेटंट 2365050 साठी रेखाचित्रे

हा शोध रेडिओ अभियांत्रिकीशी संबंधित आहे, विशेषत: क्वाड्रॅचर ॲम्प्लीट्यूड मॅनिपुलेशनसह मल्टी-चॅनल डिजिटल कम्युनिकेशन लाईनवर वापरल्या जाणाऱ्या रेडिओ ट्रान्समिटिंग डिव्हाइसेसशी, आणि डिजिटल रेडिओ प्रसारण आणि डिजिटल टेलिव्हिजनच्या क्षेत्रात देखील वापरला जाऊ शकतो.

सापेक्ष आणि क्वाड्रॅचर फेज शिफ्ट कीिंग (RPM, QPSK) सिग्नल तयार करण्यासाठी ज्ञात पद्धती आहेत, ज्यामध्ये प्रसारित फेज-कीड सिग्नलचे स्पेक्ट्रम कमी करण्यासाठी एक गुळगुळीत फेज संक्रमण वापरले जाते.

क्वाड्रॅचर ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन (क्यूएएम) सिग्नल तयार करण्याच्या पद्धती देखील ज्ञात आहेत, ज्यामध्ये ट्रान्समिशनसाठी हेक्साडेसिमल क्यूएएम सिग्नल (क्यूएएम-16) दोन चतुर्भुज शाखांमध्ये (इन-फेज किंवा साइन आणि चतुर्भुज किंवा कोसाइन घटक) व्युत्पन्न केले जातात, त्यापैकी प्रत्येक वापरतो. सिग्नल निर्मिती पद्धत RFM.

तथापि, सिग्नल डिझाइनच्या कठोर शास्त्रीय बांधकामामुळे ज्ञात analogues मध्ये तुलनेने कमी आवाज प्रतिकारशक्ती आहे आणि म्हणूनच, QAM सिग्नलद्वारे वाहून नेलेल्या सर्व बिट्सच्या प्रवाहाला प्राधान्यक्रमानुसार उपप्रवाहांमध्ये विभाजित करणे अशक्य आहे, ज्यात भिन्न आवाज प्रतिकारशक्ती आहे, जे बऱ्यापैकी वाईट आवाजाच्या परिस्थितीत खूप महत्वाचे आहे (म्हणजे QAM डिमोड्युलेटरच्या इनपुटवर सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तराच्या कमी मूल्यांवर, जे विशेषतः टर्बो कोडिंगसह आधुनिक प्रणालींमध्ये संबंधित आणि प्रगतीशील आहे).

या शोधाचा सर्वात जवळचा तांत्रिक उपाय म्हणजे क्यूएएम सिग्नल व्युत्पन्न करण्याची एक पद्धत आहे, ज्यामध्ये वाहक जनरेशन दोन क्वाड्रॅचर सिग्नल्स मॉड्युलेट करून आणि एकत्रित करून प्राप्त केले जाते: sin(wt) आणि cos(wt). जनरेशन पद्धतीमध्ये दोन समांतर ऑपरेटिंग चॅनेल आहेत, ज्यामध्ये प्रत्येक फेज-एम्प्लिट्यूड मॅनिपुलेशन केले जाते, एक सामान्य मास्टर ऑसीलेटर, फेज शिफ्टर्स आणि व्होल्टेज डिव्हायडरसह नियंत्रित स्विचेस सोळा सिग्नल पॉइंट्ससह चार-स्तरीय QAM सिग्नल प्राप्त करतात (QAM-16)

घटक आणि कनेक्शनच्या अशा संयोजनासह, मल्टी-चॅनेल टेलिकम्युनिकेशन लाइन्सच्या स्वतंत्र चॅनेल वापरण्याची वारंवारता आणि ऊर्जा कार्यक्षमतेत वाढ होते.

क्वाड्रॅचर ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल तयार करण्याच्या ज्ञात पद्धतीचा तोटा म्हणजे, अनेक वापरकर्त्यांकडून संदेश प्रसारित करताना प्राधान्य न देता आणि सर्वात वाईट हस्तक्षेप परिस्थितीत प्रसारित केलेल्या माहितीची आवाज प्रतिकारशक्ती कमी होणे.

हेक्साडेसिमल क्वाड्रॅचर मॉड्युलेशन (QAM-16) सिग्नल्सच्या इष्टतम बांधकामामुळे खराब हस्तक्षेपाच्या परिस्थितीत आवाज प्रतिकारशक्ती कमी करणे हा या शोधाचा उद्देश आहे, एकूण हस्तांतरित बिट स्ट्रीमचे प्राधान्यक्रमानुसार उपप्रवाहांमध्ये विभाजन करून आणि न करता. .

हे लक्ष्य या वस्तुस्थितीद्वारे साध्य केले जाते की क्वाड्रॅचर ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल जनरेटरच्या प्रत्येक दोन चतुर्भुज चॅनेलमधील वाहक दोलन व्होल्टेजचे विभाजन सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तरानुसार व्हेरिएबल गुणांकासह समक्रमितपणे केले जाते. रिसीव्हर डिमॉड्युलेटर रिटर्न चॅनेलद्वारे प्राप्त झाले.

सर्वात वाईट हस्तक्षेप परिस्थितीत व्हेरिएबल (पूर्वी ज्ञात आणि अचूकपणे मोजलेले) व्होल्टेज डिव्हिजन गुणांक सादर केल्यामुळे आवश्यक वैशिष्ट्यांचा (विशिष्ट वैशिष्ट्य) सूचीबद्ध नवीन संच अनेकांच्या माहितीची आवाज प्रतिकारशक्ती कमी करणे शक्य करते. डिमॉड्युलेटर इनपुटवर सिग्नल-टू-आवाज (सिग्नल-टू-नॉइज) पुरेशा कमी गुणोत्तर मूल्यांच्या परिस्थितीत संदेश प्राधान्य सादर करताना वापरकर्ते.

तंत्रज्ञानाच्या पातळीच्या विश्लेषणामुळे हे स्थापित करणे शक्य झाले की दावा केलेल्या तांत्रिक समाधानाच्या सर्व वैशिष्ट्यांप्रमाणे वैशिष्ट्यांच्या संचाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत कोणतेही ॲनालॉग नाहीत, जे सूचित करते की शोध "नवीनता" च्या पेटंटेबिलिटी अटीचे पालन करते.

दावा केलेल्या ऑब्जेक्टच्या वैशिष्ट्यांशी जुळणारी वैशिष्ट्ये ओळखण्यासाठी तंत्रज्ञानाच्या या आणि संबंधित क्षेत्रातील ज्ञात समाधानांच्या शोधाच्या परिणामांवरून असे दिसून आले आहे की ते तंत्रज्ञानाच्या स्तरावरून स्पष्टपणे अनुसरण करत नाहीत. निर्दिष्ट तांत्रिक परिणाम साध्य करण्यासाठी दावा केलेल्या आविष्काराच्या आवश्यक वैशिष्ट्यांद्वारे प्रदान केलेल्या परिवर्तनांचा प्रभाव देखील पूर्वीची कला प्रकट करत नाही. म्हणून, दावा केलेला शोध "शोधात्मक पायरी" च्या पेटंटेबिलिटी आवश्यकता पूर्ण करतो.

शोधक पद्धत रेखाचित्रे, आलेख आणि सारण्यांद्वारे स्पष्ट केली आहे, जी दर्शविते:

अंजीर. 1 हे चतुर्भुज ऍम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल तयार करण्यासाठी डिव्हाइसचे ब्लॉक आकृती आहे;

अंजीर 2 - शास्त्रीय KAM-16 चे सिग्नल स्पेस:

अ) चतुर्भुज मध्ये मॉड्युलेटेड सिग्नल्सच्या ॲम्प्लिट्यूड्सची निश्चित सापेक्ष मूल्ये;

ब) KAM-16 मॉड्युलेटरच्या आउटपुटवर वाहकांच्या आयाम आणि टप्प्यांचे निश्चित सापेक्ष मूल्ये;

आकृती 3 - मॉड्युलेशन पॅरामीटर =2 सह श्रेणीबद्ध QAM-16 चे सिग्नल स्पेस;

अंजीर.4 मॉड्युलेशन पॅरामीटर (चतुर्भुज वाहकांचे व्होल्टेज विभाजन गुणांक) च्या आधारावर सरासरी त्रुटी संभाव्यतेचे आलेख दाखवते:

अ) प्रथम (दुसरा), तिसरा (चौथा) बिट्स प्राप्त करण्याच्या त्रुटी संभाव्यतेचे अवलंबित्व आणि शास्त्रीय QAM-16 साठी प्रति बिट सरासरी त्रुटी संभाव्यता;

b) इष्टतम श्रेणीबद्ध QAM-16 साठी प्रथम (दुसरा), तिसरा (चौथा) बिट्स आणि प्रति बिट सरासरी त्रुटी संभाव्यता प्राप्त करण्याच्या त्रुटी संभाव्यतेचे अवलंबन;

आकृती 5 रिसीव्हर इनपुटवर विविध सिग्नल-टू-आवाज मूल्यांसाठी मॉड्युलेशन पॅरामीटर्स (व्होल्टेज डिव्हिजन गुणांक) ची अचूक मूल्ये आणि ज्ञात असलेल्या KAM-16 च्या तुलनेत इष्टतम KAM-16 चे ऊर्जा नफा (आवाज प्रतिकारशक्ती वाढवणे) दर्शवते. श्रेणीबद्ध आणि शास्त्रीयदृष्ट्या समान सिग्नल.

आकृती 1 मध्ये दर्शविलेले क्वाड्रॅचर ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल जनरेशन डिव्हाइस खालीलप्रमाणे चालते.

KAM-16 शेपरमध्ये दोन समांतर ऑपरेटिंग चॅनेल असतात, ज्यापैकी एकामध्ये sinwt सिग्नल (चॅनेल I) चे फेज-एम्प्लीट्यूड मॅनिपुलेशन केले जाते, दुसऱ्यामध्ये coswt सिग्नलचे फेज-एम्प्लीट्यूड मॅनिपुलेशन (चॅनेल Q). सूचित सिग्नल सामान्य मास्टर ऑसिलेटर 1 वरून प्राप्त केले जातात आणि फेज शिफ्टर (0°/90°) वापरून sinwt सिग्नलचा टप्पा 90° ने हलवून coswt सिग्नल प्राप्त केला जातो 2. I आणि Q चे फेज मॅनिपुलेशन स्वीच 5 आणि 6 वापरून सिग्नल चालवले जातात, ज्याच्या पहिल्या इनपुटला फेज शिफ्टशिवाय सिग्नल पुरवला जातो आणि दुसऱ्या इनपुटला - फेज शिफ्टर्स 3 आणि 4 च्या आउटपुटमधून 180° फेज शिफ्टसह सिग्नल. स्विचेस 5 आणि 6 कोड संयोजन Ik आणि Qk द्वारे नियंत्रित केले जातात, फेज-एम्प्लीट्यूड मॅनिपुलेटर्सच्या माहिती इनपुटला पुरवले जातात. अशा मॉड्युलेशनच्या परिणामी, I आणि Q सिग्नल वेक्टर निश्चित फेज पोझिशन घेतील, चित्र 2a मध्ये दर्शविलेले आहे.

I आणि Q सिग्नल्सचे ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन स्विच 7 आणि 8 आणि नियंत्रित व्होल्टेज डिव्हायडर 10 आणि 11 चा वापर करून व्हेरिएबल डिव्हिजन रेशोसह केले जाते. स्वीच 7 आणि 8 हे मॉड्युलेटरच्या माहिती इनपुटला पुरवलेल्या अनुक्रमे Ek आणि Dk या कोड कॉम्बिनेशनद्वारे नियंत्रित केले जातात. Ik, Qk, Ek आणि Dk हे कोड कॉम्बिनेशन संदेश स्रोतांच्या पल्स शेपर्समधून येतात.

ॲडर 9 मध्ये मॉड्युलेटेड सिग्नल I आणि Q जोडल्यानंतर, समन्वय प्रणाली I आणि Q - Fig. 2b मध्ये 16 स्थिर बिंदू तयार होतात. मूळ आणि निश्चित बिंदूंना जोडणारे वेक्टर विविध कोड संयोजनांसाठी मॉड्युलेटर आउटपुटवर QAM वाहकाचे मोठेपणा आणि टप्पा निश्चित करतील.

जेव्हा KAM डिमॉड्युलेटरच्या इनपुटवर 10 -11 ते 0.1 पर्यंतच्या सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तराविषयी माहिती रिव्हर्स चॅनेलद्वारे व्होल्टेज डिव्हायडर 10 आणि 11 च्या दुसऱ्या इनपुटवर प्राप्त होते, तेव्हा एक क्लासिक KAM-16 सिग्नल संरचना तयार होते. डिव्हाइसचे आउटपुट. जेव्हा संप्रेषण लाइनवरील आवाजाची स्थिती बदलते आणि क्यूएएम डिमॉड्युलेटरच्या इनपुटवर सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर 0.1 ते 0.3 (आधुनिक टर्बो कोडच्या अनुप्रयोगाचे क्षेत्र) बद्दल माहिती दुसऱ्या इनपुटवर प्राप्त होते. रिव्हर्स चॅनेलद्वारे व्होल्टेज डिव्हायडर 10 आणि 11 चे, उपकरण -16 (OKAM-16) च्या आउटपुटवर ज्ञात शास्त्रीय आणि श्रेणीबद्ध QAM सिग्नलच्या तुलनेत चांगल्या ऊर्जा वैशिष्ट्यांसह एक इष्टतम QAM सिग्नल रचना तयार केली जाते.

इष्टतम मॉड्यूलेशन गुणांकासह प्रस्तावित इष्टतम KAM-16 च्या आवाज प्रतिकारशक्तीची अचूक गणना

मॉड्युलेशन गुणांक =1 (Fig. 2b) आणि मॉड्युलेशन गुणांक =2, 4 (Fig. 3) सह श्रेणीबद्ध सिग्नलसह समान ज्ञात शास्त्रीय सिग्नलच्या ध्वनी प्रतिकारशक्तीच्या तुलनेत खालील गोष्टी दाखवल्या.

1. 0.3 ते 0.1 या श्रेणीतील प्रति बिट P b च्या आवश्यक सरासरी त्रुटी संभाव्यतेच्या मूल्यांसह, QAM-16 च्या इष्टतम बांधकामासाठी प्रति बिट h 2 bc ( opt) किमान सरासरी ऊर्जा h 2 bc पेक्षा कमी आहे (= 1/2) ज्ञात शास्त्रीय QAM-16 साठी 0.46 dB ते 0.17 dB या क्रमाने आवश्यक आहे (निश्चित ट्रान्समीटर पॉवरवर इष्टतम KAM-16 ची ध्वनी प्रतिकारशक्ती शास्त्रीय KAM-च्या आवाज प्रतिकारशक्तीपेक्षा जास्त आहे- 16), आणि किमान शिखर उर्जा h 2 m (opt) h 2 m ( = 1/2) पेक्षा जास्त नाही या प्रकरणात, इष्टतम मॉड्युलेशन पॅरामीटर (सामान्यीकृत व्होल्टेज विभाजक गुणांक) निवड 1 ते 0.39 (चित्र 5) पर्यंत बदलते. , तक्ता 5.1).

2. पीक एनर्जी h 2 m कमी करताना शास्त्रीय KAM-16 च्या तुलनेत इष्टतम KAM-16 च्या पीक फॅक्टर P1/P2 मधील वाढ P b = 0.4 साठी 1.342 ते P b = 0.2 (चित्र 5) साठी 1.342 पर्यंत आहे. , तक्ता ५.२).

3. सरासरी बिट त्रुटी संभाव्यतेचे आवश्यक मूल्य प्राप्त करण्यासाठी P tr =0.3 आणि P tr = 0.1, किमान शिखर ऊर्जेचे आवश्यक मूल्य h 2 m opt वर = 1/2 वर h 2 m पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी आहे. ( =1), आणि पुढे P tr 10 -2 वरून 10 -11 पर्यंत कमी करून, opt चे मूल्य हळूहळू 0.5 पर्यंत पोहोचते, म्हणजे. KAM-16 सिग्नल्सचे सुप्रसिद्ध शास्त्रीय बांधकाम (Fig. 4a, b).

4. पूर्वी ज्ञात शास्त्रीय आणि श्रेणीबद्ध KAM-16 च्या तुलनेत KAM-16 सिग्नल स्ट्रक्चर (SC) च्या प्रस्तावित इष्टतम बांधकामासाठी आवश्यक सरासरी बिट त्रुटी संभाव्यता P b च्या मूल्यांच्या संपूर्ण श्रेणीमध्ये कमी h 2 m आवश्यक आहे. , ज्यामुळे, दुसऱ्याच्या तुलनेत पहिल्याच्या उर्जा वैशिष्ट्यांमध्ये वाढ होते, म्हणजे. आवाज प्रतिकारशक्ती कमी करण्यासाठी (Fig. 4c).

5. 0.1 आणि त्यावरील आवश्यक P b च्या मूल्यांसाठी, मॉड्युलेशन गुणांक = 4 सह सुप्रसिद्ध श्रेणीबद्ध QAM-16 = 2 सह ICAM-16 आणि आवश्यक h 2 च्या दृष्टीने शास्त्रीय QAM-16 पेक्षा जास्त कामगिरी करते m, परंतु या सर्व सिग्नल स्ट्रक्चर्स, त्या बदल्यात, ते प्रस्तावित इष्टतम SK KAM-16 पेक्षा उर्जेच्या बाबतीत निकृष्ट आहेत, म्हणजे. आवाज प्रतिकारशक्तीच्या बाबतीत (Fig. 4d).

अशा प्रकारे, हेक्साडेसिमल क्वाड्रॅचर ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल्सच्या निर्मितीमध्ये अशा आवश्यक वैशिष्ट्यांच्या संचासह, सिग्नल-टू-आवाजावर अवलंबून, इष्टतम मॉड्युलेशन गुणांक (व्होल्टेज विभाजक गुणांक) सादर केल्यामुळे होणारी आवाज प्रतिकारशक्ती कमी होणे सुनिश्चित केले जाते. KAM-16 डिमॉड्युलेटरच्या इनपुटवर रिव्हर्स चॅनेलद्वारे मिळविलेले गुणोत्तर विभाजनासह किंवा एकूण हस्तांतरित बिट प्रवाहाला प्राधान्यानुसार सबस्ट्रीममध्ये विभाजित न करता.

2. रशियन फेडरेशन क्रमांक 2205518 चे पेटंट, IPC N04L 27/20, 12/11/2001.

3. Sklyar, बर्न. डिजिटल कम्युनिकेशन. सैद्धांतिक पाया आणि व्यावहारिक अनुप्रयोग. एड. 2रा, रेव्ह. [मजकूर] / अनुवाद. इंग्रजीतून - एम.: रेडिओ आणि कम्युनिकेशन्स, 1986. - 544 पी.

4. सेवलनेव्ह एल.ए. सॅटेलाइट कम्युनिकेशन चॅनेलद्वारे डेटाच्या माहिती कॉम्प्रेशनसह डिजिटल टेलिव्हिजन प्रोग्राम्सचे प्रसारण // टेली-स्पुटनिक, क्रमांक 7, 1997. - पी.64-69.

5. सेवलनेव्ह एल.ए. केबल कम्युनिकेशन लाइन्सद्वारे डेटाच्या माहिती संकुचिततेसह डिजिटल टेलिव्हिजन सिग्नलचे प्रसारण // टेली-स्पुटनिक, क्रमांक 1(27), 1998. - P.54-67.

6. बुराचेन्को डी.एल. दोन इष्टतम रिसेप्शन अल्गोरिदम आणि दोन कीिंग कोडसह श्रेणीबद्ध 16 QAM सिग्नल डिझाइनचे ऑप्टिमायझेशन. [मजकूर]: लेख / D.L. बॉब्रोव्स्की, I.V. 8 व्या आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक आणि तांत्रिक समिती. - सेंट पीटर्सबर्ग: GUT im. प्रा. M.A. बोंच-ब्रुविच, 2002. - पृष्ठ 17-19.

7. फ्रिस्क व्ही.व्ही. सर्किट सिद्धांताची मूलतत्त्वे. [मजकूर] - एम.: आयपी रेडिओसॉफ्ट, 2002. - पी.34-36.

आविष्काराचे सूत्र

दोन समांतर ऑपरेटिंग चॅनेलवर sin(wt) आणि cos(wt) या दोन क्वाड्रॅचर सिग्नल्सचे मॉड्युलेट आणि बेरीज करून कॅरियर फ्रिक्वेन्सी तयार करून क्वाड्रॅचर ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन सिग्नल तयार करण्याची पद्धत, ज्यापैकी प्रत्येक फेज-एम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन नियंत्रित वापरून केले जाते. स्विचेस आणि व्होल्टेज डिव्हायडर, ज्याचे वैशिष्ट्य आहे की प्रत्येक दोन क्वाड्रॅचर चॅनेलमधील वाहक व्होल्टेजचे विभाजन रिसीव्हर डिमॉड्युलेटरच्या इनपुटवर सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तरानुसार व्हेरिएबल गुणांकासह समकालिकपणे केले जाते, सर्वात वाईट हस्तक्षेप परिस्थितीत रिटर्न चॅनेल.