4. Бұрыштық модуляция кезіндегі спектрлік тербеліс.

Гармоникалық бұрыштық модуляция кезіндегі тербеліс спектрінің бастапқы жағдайы u=U₀cos[ω₀t+ᵠ₀+Msinωt] өрнекпен анықталады. Қысқаша түрде φ₀=0  деп алып және өрнегін былай  жазамыз.

        u=U₀cos(MsinΩt)cosω₀t-U₀sin(MsinΩt)sinω₀t   (8.12)

Өрнек жиілігі ω₀ болатын 2 квадраттық тербелістің қосындысын береді (8.12), оның ішінде әрқайсысы амплитуда бойынша Ω жиілікпен модуляцияланған. Негізінен бұрыштық  модуляция таржолақты (М<0,5 рад)  және кең жолақты (M>0,5рад)  болып бөлінеді. Байланыс техникасында кеңжолақты М>>1 болатын  ЖМ кең қолданылады. Таржолақты бұрыштық модуляцияның спектрін анықтаудан бастайық. M << l десек, онда

Тербеліс спектрін (8.12) өрнек бойынша анықтауға тура келеді. және  өрнектері жиіліктің периодты функциялары болып табылады, сондықтанда Фурье қатарына жіктеуге болады. Бұл функциялардың біріншісі-жұп, екіншісі-тақ.

 Осылайша ЖМ және ФМ тербелістерінің спектрі, гармоникалық сигналмен модуляцияланған, дискреттік болып табылады, ω₀-ге қарағанда симметриялы және амплитудасы A_n=U₀J_n(M)  болатын ω₀±nΩ түріндегі шексіз бүйірлік жиіліктер санынан тұрады.  М=4  үшін ол 8.3 суретінде тұрғызылған. Спектр жетіспеушілігі 2 қарама-қарсы фактордың әсерін ескеру қажет өте тар жиіліктер жолағында бөгеуілдер әсері азаяды, бірақ  бір мезгілде түсуші құраушылардың жоқтығынан сигнал бұрмалануы артады. Практикада келісілген шешімді таңдайды.

Гармоникалық бұрыштық  модуляцияның сигнал спектрінің  енінің 2∆f_д жиілік интервалынан айырмашылығы, сигналдың лездік жиілігінің өзгерісі болатын аралықта:

а) спектрдің теориялық ені ∆f_{чм, фм}=∞;б) М<<1  кезіндегі практикалық мәні  ∆f_{чм, фм}=2F>>2∆f_д, ал  M>>1   болғанда  

∆f_{чм, фм}  бірнеше есе артады  2∆f_д  және оған тек шамамен жуықтағанда тең деп есептелінеді.Спектр енін анықтау үшін жақын өрнегін қолдана отырып, модуляциялаушы сигналдың x(t)=XcosΩt параметрлерінің ФМ және ЖМ тербелістерінің спектрлеріне әсерін қарастырайық. Х модуляциялаушы сигналдың амплитудасының өзгеруі нәтижесінде ФМ және ЖМ тербелістердің спектрі бірдей өзгереді.

Х-тің артуы нәтижесінде модуляция индексі пропорционалды артады, спектрлер спектральды компоненттердің санының көбеюі әсерінен кеңейеді. Модуляциялаушы тербелістің F жиілігінің өзгеруі ФМ және ЖМ тербелістерінің спектрлерінің өзгеруіне әртүрлі әсер етеді. ФМ өзгеруі кезінде модуляция индексінің шамасына әсер етпейді, соған сәйкес спектральды құраушылар  санында болады 

ЖМ кезінде төмендеуінен модуляция индексі жоғарылайды, ал ол спектральды құраушылардың санының көбейуіне алып келеді (8.4 в,г суретті қара). Қорытындылай келе ЖМ тербелісінің спектр ені жиілікке тәуелді емес, ал ФМ кезінде F –ке пропорциональды түрде өзгереді.

5. РТ-сигналдардың классификациясы

Радиотехникалық сигналдар дегеніміз радиодиапазонына жатқызылатын электр сигналдары. Сигналдардың әр кластың өзінің ерекшеліктері мен арнайы сипаттау әдістері бар. Сондықтан әр радитехникада өзінің математикалық түсінігі мен моделі бар. Нақты радиотехникалық сигналдар құрылымы жағынан нақты болады. Сигналдардың математикалық моделінде формулалар, функционалды тәуелділіктер, графиктер, теңдеулер, кестелер, векторлар, матрицалар және т.б. аналитикалық объектілер қолданылады. Математикалық түсініктеріне байланысты радиотехникалық сигналдар детерминалы және кездейсоқ болады. Ақпараттарды тасымалдау жүйелерінің түрлеріне байланысты телефонды, телеграфты, телевизиялық, радиолокациялы, басқарылатын, өлшеуіш және т.б. сигналдар болып бөлінеді. Радиотехника мен байланыс теориясында хабарламаның тасушысы ретінде әр түрлі сигналдар қолданылады. Сигнал дегеніміз бақыланған объектінің күйі бар ақпарат немесе физикалық процесс. Физкалық табиғатына байланысты электрлі, жарықтық, дыбыстық және т.б. болып бөлінеді. Электр сигналы хабарламаны уақытқа байланысты тасымалдайды. Сигнал параметрі болып сигнал ұзақтығы, спектр ені, динамикалық дипазоны жатады. Ақпаратты тасымалдауда арнайы электр сигналдарын қолданады.

6. Сызықсыз тізбектерде АМ-тербелісін детектирлеу.

Детектрлеу дегеніміз модуляцияланған сигналды модульденуші сигналға айналдырады. Амплитудалық детекторлар кірістегі S_AM = A₀[1+Mum(t)]cos (w₀t+) шығыстағы ауыспалы кернеуге u _AD=k_ADNA₀u_m(t) арқылы айналдырады. Сызықсыз амплитудалық детекрлеу кеңінен таралған. Сызықсыз элемент резистивті жүктеу арқылы біржақты шектеуші ретінде қолданылады.

Жұмыс істеу уақыттық диаграммаcы

7. Кодтау  және модуляциялау. Дискретті хабарды, сигналды түрлендіру әдетте екі операциямен іске асады - кодтау және модуляциялау. Кодтау деп хабарды кодты символдар (таңба) тізіміне түрлендіру, ал модуляциялау- символдарды (таңба) арна бойымен тарату үшін қолайлы сигналдарға түрлендіру. Кодтау және модуляциялау көмегімен хабар көзі арнамен келістіріледі. Кодтау кезінде хабар элементтерінің оған сәйкес тиісті сандарға (кодтық таңбаларға) түрлендіру процессі жүреді. Әрбір хабар элементіне кодтық комбинация деп аталатын кодтық таңбалардың белгілі жиынтығы меншіктеледі. Дискретті хабарды бейнелейтін кодтық комбинациялар жиынтығы код деп аталады. Кодтау ережесі кодтық кесте ретінде бейнеледі. Онда кодталатын хабарларды алфавиті және оған сәйкес кодтық комбинацияларды кіргізеді. Көптеген мүмкін болатын кодтық таңбаларды кодтық алфавит деп атайды. Ал олардың саны - кодтың негізін құраушысы. Жалпы жағдайда – кодтың негізі кезінде хабардың элеметтерін кодтау ережелері т–ді есептеу жүйесінде түрлі сандарды жазу ережелеріне тұйықталады. Кодтық комбинацияны құрайтын- разрядтар санын кодтар разрядтылығы немесе комбинация ұзындығы деп атайды. Есептеу жүйесіне байланысты кодтау кезінде қолданатын, екілік және т –ді (екілік емес) кодтарды ажыратамыз.

8. Байланыс арналары туралы жалпы мағлұмат. Байланыс арнасы, хабар жеткізу арнасы — таратқыштан (ақпарат көзінен) қабылдағышқа (ақпарат қабылдағышқа) кез келген хабарды жеткізуді қамтамасыз ететін техникалық құрылғылардың жиынтығы не физикалық орта. Байланыс арналарының классификациясын жасау әртүрлі белгілерге байланысты. Байланыс арқылы бекітілуіне сәйкес телеграфтық, фототелеграфтық, телефондық, дыбыстық хабар таратуға, мәліметтерді беруге арналған, теледидарлық, телеметрикалық, аралас т.б. Сигналдар бос кеңістікте немесе бағыттаушы түзу бойынша байланыс пунктері аралығындағы таратылуына қатысты радио (жеке жағдайда, космостық арналар) және сымды байланыс (әуелік, кәбілдік, оптикалық-талшықты байланыс жолы, АЖЖ тракты толқынды жол және т.б.) болып бөлінеді. Арна кіріс және шығыс сиганлдардың арасындағы байланысқа сәйкес сызықты және сызықсыз болады.

Электр байланысында арналарды қолдану жиілік диапазонына қатысты классификацияланған дұрыс. Қазіргі уақыттағы радиобайланысқа дейінгі жиіліктерді қолданады. Кванттық генераторларда (лазерлер) ойлап табу және оларды кеңінен енгізуге байланысты сәулелік толқындардың диапазоны игерілді (оптикалық диапазон). Тәжірибеде оптикалық талшықты байланыста жиілік пайдаланылады (толқын ұзындығы мкм). Қазіргі таңдағы байланыс техникасына өте үлкен жиілікті пайдалану тән.

9. Демодуляция және декодтау. Декодтау қабылданатын кодтық символдар бойынша хабарды қайта қалпына келтіруден тұрады. Кодтау және декодтауды іске асыратын құрылғыларды сәйкес кодер немесе декодер деп атайды. Демодуляция (Demodulation). Модуляцияланған сигнал құрамынан ақпараттық сигналды ажыратып, бөліп шығару процесі. Оны боліп шығаратын құрылғыны демодулятор деп атайды. Демодуляция екі сатыдан тұрады:

1. ақпараттық сигналды модуляцияланған сигнал құрамынан іздеп тауып айқындау;

2. оны бөліп шығару.

Олар логикалық құрылғылар (2.1 суретті қара) дискретті хабарлар жүйесінің құрылымдық сұлбасы бейнеленген, ал (2.2 суретті қара) дискретті хабарды сигналға түрлендіру процессі бейнеленген.