1.2.5. Синхронды детектор

Синхронды детектордың ықшамдалған сұлбасы 1,10.а-суретте бейнеленген. Кернеу сигналы U_c негізгі айнымалы кедергіге R(t) және қосымша кедергіге r (ондағы r << R(t)) түсірілген. Резистор r, бұл тізбектегі төменгі жиіліктегі фильтрді R_Ф, С_ф байланыстырады, оның шықпа кедергісі U₂ синхронды детектордың жұмысына сәйкестелген.

Сурет1,10.а. Синхронды детектордың ықшамдалған сұлбасы

Кедергі R(t) электронды құралмен беріледі. Гетеродпен басқару арқылы, қорек көзі сигналына синхрондалады. Бұның әсеріне өткізгіштік варияциясы алынған сигнал жиілігі . Осыдан барып сұлбаны синхронды детектор деп атайды. Өтімділік мәні S₀ тұрақты кернеуден U₀ анықтайды, ал варияциялық кернеу - өтімділіктің өзгерісінен, жүретін жиілігі және S_m бірінші гармониялық амплетудасы кіреді:

, (1,8)

мұндағы өтімділіктің варияциялық коэффициенті. (1,1) теңдеу вольт – амперлік сипаттама үшін қажет. S(t) – жоғары функциялық сипаттамасында гармониялық варияция жиілігі жоғарылайды.

Айнымалы ток теңдеуін жазамыз:

мұндағы: φ – бастапқы фаза, S(t) - өтімділік функциясы, U_cm – амплетуда, - бастапқы жиілігі, U_c – кернеу сигналы, R(t) – кернеудің уақыттық функциясы. Ом заңы бойынша резисторға түскен кернеу U_r=ir.

Төменгі жиілік фильтрі R_ф, С_ф құраушысына кернеудің және шамасын жібермейді. Сондықтан детекторлеу эффектісі, тек тұрақты ток құраушыларымен анықталады. Детектор сызықты синхронды болады:

мұнда .

Егер болса онда детекторда ток болмайды, екі жарты период бірдей болады. Егер болса ауданының сәйкес:

бұдан.

Синхронды фазалы кезде синхронды детектрлеу эффектісі максималді немесе өтімділік варияциясы және сигналдық кернеу фазалары қарама – қарсы болады.

Синхронды детектордың негізгі бір қасиеті оның жиынтықты жиілігін талдау болып табылады. Бұл қасиетте детектор тізбегіндегі тоқтар спектрлерін талдап сигналдың алған жиіліктерін,модулясия коэффициентерін және модуляциялық жиілігін,жиілік кедергісін, амплетудалық жиілік моделін қарастырамыз. Бірінші жағдайда амплетуда сигналын төмендегідей жазамыз:

U_0m = U_0m (1+ m ).

Мұндай сигналдар, егер Ψ=0 кезінде i,ток теңдеуі былай жазылады:

i = [ S₀ U₀ (1+ mcosΩ_ct)] cosω_оt+[ S₀ m_о U_0m /2(1+ mcosΩ_ct)] cos2ω_оt+

+S₀ m_о U_0m /2 (1+ mcosΩ_ct).

Cурет 1,10.б. Тізбек кедергісін азайтып ток және өткізгіш,

пен кернеулік сигнал дың уақыттық диаграммасының сипаттамасы

Амплетудалық модуляция (АМ) спектрінің сигналы жиілігіне байланысты үш қосындының мәнінен тұратындығын байқаймыз; бірінші – кернеулік сигналдар жиіліктері ω_о, ω_о+Ω_c және ω_о-Ω_c, екіншісі аналогтік спектр, 2ω_о, 2ω_о+Ω_c және 2ω_о-Ω_c үшіншісі – детектірленген ток тұрақты кезінде (ω=о) және Ω_c жиілігінде модуляцияланған.1,10.в, г-сурет.

Сурет 1,10.в. Шуылды кедергі

Сурет1,10.г. Тізбектегі синхронды детектордың жағымды

қажетті сигналдарының тоқ диаграмммасына байланысты спектрі

Бұл спектрлерде жиілік модуляциялары байқалмайды Ω_c (фильтр) сүзгіш тазалау жүргізгендіктен синхромды детектор шықпасында кедергі шуылы болмайды.

Аналогты арнаның жұмыс істеу тәртіптерін жазу.

Синхронды детектордың 1,10.д-суретте бірінші,алғашқы,жеке сигналдардан , , ақпарат көздерінен көп арналы ақпараттың жіберетін бөліктеріне деректер, сигналдар келіп түседі олар; түрленгіштері арқылы түрленеді. Осы кезде жеке арна сигналы мынадай болып қалыптасады оны жиілікпен теңестіреміз: сонымен жеке әр бір сигналдар араласады, қосылады және топтық сигнал торапқа бағытталады.Қабылданатын бөлігінде арна сигналы қондырғыларымен бөлінеді бұлардың шығысында айнымалы сигналы алынады, осы сигналдар бірінші алғашқы сигналына түрленеді. Осындай сигналдарды орындайтын операциялар көп арналы жүйеде аналитикалық түрде жазылады

ол олай болса сигналдардың бөліну операциясы:

мұндағы – бөліну операторы(және бұл мағына сүзгіден өткізу немесе фильтрация деп аталады.) -бөгеті көрсетеді.

Сурет 1,10.д

Ақпарат, хабар, дерек түсінігі.

Ақпарат деп – көп арналы байланыс жүйесінде мәліметтерді тарату,беру, түрлендіру, реттеу, өңдеу, сақтау,белгілеу, қабылдау, монтаждау, бейнелеп алу, ж.б.үрдістерді айтады. Көп арналы байланыс жүйесі, қабылдау және тарату кешені күрделі детекторлы хабарлау байланыс блогынан тұрады. Ақпараттық сигналды қабылдаған кезде, сол ақпараттың керексіз артық кедергі сигналдардын өңдеп,таза ақпарат беріледі. Осы үрдісті анықтап берген ағылшын ғалымы Шеннон сигналдың, ықтималдық белгілеуін ашқан, мысалы: сигналды белгілеу, ықтималдық тәуелсіз сандық ақпараттық символдармен беріледі. Бірінші сигнал пайда болу ықтималдығы 1 тең. Пайда болу ықтималдығы Р( ). осы кезде ақпаратты символы, тасылмайды себебі ол белгілі.

Хабар – байланыс техникасының жаңа жетістіктерінің арқасында ақпараттың, графикалық сызбамен сипатталатын, телеграфты ж.т.б. байланыс түрлерінің, үлкен ара қашықтықтан, ақпарат берудің негізгі түрі болып табылады. Хабардың екі түрін ажыратамыз:

1. Үздіксіз хабар-олар үздіксіз хабардың көзімен өңделеді.

2. Дискретті хабар-олар үздікті хабарлар арқылы өңделеді. Мысалы: телеграф арқылы деректер жібергенде. Ол кезде ақпарат әріп немесе сан ретінде бейнеленеді. Уақыттың соңғы кезегіндегі сан мен әріптер символдар деп аталады. Символдың бар болуы дискретті хабарлаудың ерекшелігі болып табылады. Құрылымдық сұлбада дискретті хабарлау арнасынан дискретті хабарды жібереміз.

Дискретті хабарлаудың тракт жолы берілісіне жататындар: қоректену көзі, түрлендіру ж.т.б. түрлері болады, солардың ішінде негізгі сигналдың төріт түрін ажыратамыз:

1. Үздіксіз уақыттағы үздіксіз сигналдар (аналогтік сигналдар).

2. Дискретті уақыттағы үздіксіз сигналдар бұлар кездейсоқ мәндерді қабылдап, тек қана уақыттың дискретті кезеңінде өзгереді.

3. Үздіксіз уақыттағы дискретті сигналдар. Бұлар кездейсоқ уақыт кезеңінде өзгереді,бірақ дискретті мәндерді қабылдайды.

4. Дискретті уақыттағы дискретті сигналдар-дискретті уақыт кезеңінде тек қана дискретті мәндерді қабылдайды, s(t) – таралу сигналының уақытқа байланысы арқылы беріледі.

Бит – бұл дискретті хабарларды ДХ қоректендіру көзіне бір симаволмен тасмалдайтын ақпарат саны. Ақпарат саны лагорифмдік бірліктермен есептеледі егер ақпараттың ондық лагорифимі қолданса онда ақпаратты битпен емес дитпен өлшейміз. Ал егер натуралды бірліктері болса, дитпен емес натпен өлшенеді.

Бит осы екі ықтималдылықтардың хабарларды таратқан кезде бит (1,10.е сурет).

Сурет1,10.е. Сиганалды хабарға түрлендіруші байланыс құрылымы

Егер осындай сұлбада сигнал бағыты болған кезде әр сигнал жүрісі бойынша кездейсоқ үрдістердің көмегімен байланыс торабына сол сигналдың артықшылығы көп кездеседі.Сонымен біз өзімізге керекті сигналдарды аналогты жүйе бойынша “пайдалы” деп атап ал артық сигналдарды “кездейсоқ” деп бөлеміз.Бірақ берілген уақыт арасында аз ғана хабар болса артықшылықта кездесу мүмкін.Осындай кезде байланыс арнасын қолданбау керек.

Қорыта келгенде сигналды жақсартуда, ДХБ-де артық шуылды жою болып табылады. Олай болса, осы үрдісті қанағаттандыру үшін қоректену көзі қабылдаған хабарды қалыпқа келтіруді декодр орындайды. Демек, ақпарат берілісінің дұрыстығын тексеру үшін артықшылығы осындай ақпараттық сигнал қабылдаған кезде қателерді тауып, жояды. Осындай кодтау үрдісі арна декодерімен жүзеге асады, ал декодр кері түрлену үрдісін жақсы жасайды. Негізі мұндай сұлбаны,тек байланыс теорясында жақсы пайдаланады (1,10.ж сурет).

Сурет 1,10.ж. Сиганал графигі