6. Демодуляция жəне айқындау

Т  сигналды  берілу  кезіндегі, бинарлы таржиілікті жүйе  деп берілген  g₁(t) және g₂(t)  сигналдардың екеуінің біреуін береді. Бинарлы жолақты жүйе және  сигналдардың екеуінің біреуін береді. Қаншалықты  демодуляция  және айқындау трактісі  таржолақты және жолақты жүйеге сәйкес келсе, соншалықты берілетін s₁(t) және  s₂(t) сигналды жолақты және таржолақты жүйеге қарамастан  s_i(t).   жазбасын қолданамыз.  Сонымен кез келген арнаға (О Т)  интервалында  берілген екілік сигналды келесі өрнекпен жазамыз:

0 символы үшін.                  (1)

Қабылданған сигнал  г(t)  шуыл n(t)  әсерінен бұрмаланады және арнаның идеалды емес  h_c(t)  импульс сипаттамасы  мына келесідей:

.                                              (2)

Ал  біздің  жағдайда n(t)     AWCN  процесспен  нөлдік орташамен ұсынылады,    ал «*»  белгісі үйірткі операциясын білдіреді. Свертка hc(t)  функциясы бар жерде  идеалды, бос,  бұрмалаусыз арнамен бинарлы жіберу үшін сигнал сапасы төмендемейді  (қаншалықты идеал жағдай үшін  h(t)- импульсті функция )  r(t) түрін қысқартуға болады.

  i=1,2 ,        0≤t≤T .                                     (4.13)

Цифрлық   қабылдағыштың  демодуляция және айқындау функциясы 1-суретте көрсетілген. Кейбір авторлар   демодуляция  және айқындау терминдерін синоним ретінде қолданады. Демодуляцияға біз  сигналды  қалпына келтіру деп анықтама   береміз, ал айқындау-сигналдың  цифрлық мәніне қатысты шешім қабылдайтын процесс деп түсінеміз. Айқындау термині кей кезде қабылдағышта орындалған барлық өңделген сигналдардың бірігуі ретінде қолданылады.

1- суретте   демодуляция/айқындау процессінің екі кезеңі көрсетілген.

1 кезең, сигналды  таңдауға   түрлендіру демодулятор және келесі дискретизация  құрылғысымен орындалады. Әр интервал соңында  жіберу символы Т және дискретизация құрылғысының шығысындағы  детектрлі нүкте, кейде мәтінді статистика деп аталатын таңдау түседі.  2 кезеңде таңдаудың цифрлық мәніне қатысты шешім қабылданады (айқындау орындалады). Шуыл кездейсоқ  гауусты процесс, ал  демодулятордың қабылдағыш фильтрі сызықты болып табылады.  Сызықты операция кездейсоқ гауссты процесспен басқа гауссты процесс береді. Фильтр шығысында шуыл гауссты болып табылады. Сонымен 1 кезең шығысын келесі өрнекпен жазуға болады:

,       i=1,2   ,                                     (4)

мұндағы -   керекті сигнал компоненті, ал- шуыл. Шуылды компонентz = a_i+n₀–бұл кездейсоқ нөлдік орташамен гауссті ауыспалы, сондықтан кездейсоқ гаусс екілік нөл немесе екілік бірлік жіберілді. Кездейсоқ гаусс шуылының ықтимал тығыздығын мына түрде кескіндеуге болады:

.                                        (5)

² -дисперсия шуылы.  (4) (5) мәндерін қолдана отырып, шартты ықтималдық жәнетығыздығын жазуға болады:

7. Символаралық интерференция

1а-суретте  цифрлық байланыстың белгілі сүзгіш  элементтері көрсетілген. Қабылдағыш, таратқыш және арнада көптүрлі фильтрлер қолданылады. Таратқышта ақпараттық символдар импульстік модульденеді, сосын нақты шекті жолақтармен келісімді фильтрленеді.  Кейбір сымсыз сияқты жолақты жүйелерде бұрмаланған сигнал қабылдау үшін, керек емес фильтрлер сияқты сұлбалар енгізілген. Егер  қабылдағыш фильтр шақырылған таратқыш сияқты бұрмалауды азайтуға бейімделсе, онда ол  түзетуші/қабылдаушы деп аталады. 1б- суретте айтылған модель жүйесі көрсетілген.

.                                                         (1)

а) таржолақты цифрлық жүйе, б) эквивалентті модель. 

1- сурет - Айқындау процесс кезіндегі символаралық интерференция

(6) 8.Цифрлық кодтаудың алгортмі

Түзу сызықты сигналдарға келесі талаптар қойылады:

Спектр сигналы қысқа және жоғары мен төменнен шектеулері болуы қажет. Спектер сигналы жіңішке болса, онда фотоқабылдағыштың  өткізгіш жолағы аз түрінде қажет, осыған байланысты шу қуаты және оның қатысы  азаяды. Спектрдің жоғарғы шектеуі - символарасы кедергісінің дәрежесін төмендетеді, ал төменгі шектеу - тұрақты токқа байланысты фотоқабылда-ғыштың электрлік бөлігінде сигнал флуктациясының деңгейін төмендетеді.

Сонымен қатар төменгі жиіліктік мынадай мүмкіндіктерге жеткізеді:

- оптикалық таратқыштың шығыс қуатының тұрақты болуына;

- қажетті ырғақтық синхронизациянын нормалы жұмыстарын қамсыз-дандыру үшін, түзу сызықты сигнал ырғақты тербелуге бөліс мүмкіншілігін қамсыздандыруға;

- бірдей шарттар жанында регенерация учаскесі максимальды ұзындығы болғанда, түзу сызықты сигнал коды барынша максимальды бөгеуілге тұрақтылықты тиісті болуына;

 - қателердің болу ережелерінің бұзылуын анықтау үшін, түзу сызықты сигнал коды артықшылыққа ие болуына ;

- код түрлендіргіштерінің практикалық орындаулары үшін, түзу сызықты сигнал коды қарапайым болуына.

1.Биполярлы тәсіл кезінде: беріліс кезінде 0 белгісіне нөлдік мән беріледі, ал 1 белгісіне +А немесе –А, бұл жағдайда  байланысты  американдық әдебиетте AMI (Alternate Mark Inversion)  деп атайды 

Мұндай кодтау кезінде тек қана синхронды тарату керек. Нөлдік тізбек тарату кезінде нөлдік амплитуда сигналына түрленеді, қабылдағышта фаза тактісін  қалпына келуі мүмкін емес.  

2. Кездейсоқ үштік әдіскезінде тікбұрышты импульстер  тактілі интервалдан қысқа (символды беріліс ұзақтығы); мысалы, жартылай ұзақтыққа ие, сондықтан да өтпелі кезең жаңа  импульске  жібергенге дейін өшіп үлгереді.

Кездейсоқ үштік әдіспен кодтау биполярлы әдіспен кодтауға ұқсас, бірақ бір жартылай ұзақтықты импульспен беріледі. Сондықтан американдық әдебиетте биполярлы әдісті full bauded AMI-әдісі деп, ал  кездейсоқ үштік әдістіhalf bauded AMI деп атайды. Уақыт диаграммасы және спектральды қуат тығыздығы 1 суретте  берілген ( 3 қисық)

1 сурет - Кездейсоқүштікәдіс көрсетілген график