ЦИФРЛЫ СИГНАЛДЫ РЕГЕНЕРАЦИЯСЫ

Дріс 13

Желілік цифрлы сигнал (ЖЦС), байланыс желісімен ткенде р трлі бгеуілдер мен брмаланулара шырайды, бл з кезегінде импульстерді формаларыны деформациясына жне затытарыны згеруіне, амплитудаларыны кішіреюіне, кездейсо уаытты жылжулара жне синалды бгелуіне келеді.

Символ аралы брмалануларды тмендету масатында ЖЦС импульсіні формасыны алдыы жне арты фронттары баяу болады, бл желілі трактты жиілік жолаын шектеуден пайда болатын, тімді процесстерді минималды болуын амтамасыз етеді.

ЖЦС аталан деформацияларын азайту немесе жою шін желілі трактта белгілі бір аралы сайын желілі регенераторлар (ЖР) орналастырылады, оларды масаты: сигналдарды кшейту; траты жне айнымалы амплитудалы – жиіліктік брмалануларды коррекциясы; ЖЦС импульстарыны амплитудасын, формасын жне затыын жне крші символдар арасындаы уаытты атынасын алпына келтіреді. Бл процесс цифрлы сигналды регенерациясы деп аталады жне байланыс желісіні телімімен – регенерациялы телім РТ ткен сигналды брмаланулардан жне бгеуілдерден. ЖЦС регенерация процессі брмаланулар фонында берілген символдарды анытауда, аныталан символдара сйкес импульстарды жне пробелдерді формасын, амплитудасын жне уаытты орналасуын алпына келтіруде жне оларды келесі регенерациялы телім кірісіне беруде негізделеді. ЖЦС символдарын анытау бір еселі санау дісімен іске асады, бл діс регенерациялынатын сигнал амплитудасын анытау мезетіндегі эталонды табалдырыты дегеймен салыстыруда негізделеді, анытау мезеті априорлы трде дл анытауды е лкен ытималдыына сйкес келеді. Егер анытау мезетінде сигнал дегейі анытау табалдырыынан асса, онда регенератор кірісіне импульс (бір) тсуі туралы шешім абылданады, егер аспаса, пробел (ноль) шешім абылданады. О полярлыты символды анытау процессінде регенерацияланатын сигнал о табалдыырыты кернеумен (топен) салыстыралады, ал теріс полярлыты сигнал – теріс полярлыты кернеумен (топен) салыстырылады.

РТ саны желілі трактта ондаан болуы ммкін (жз де болуы ммкін). р ЖР шыысындаы сигнал-бгеуіл атынасы бірдей болады, яни сигнала туелсіз сырты аддитивті бгеуілдер мен шулар бір РТ шегінде толыымен дерлік басылады жне барлы ЦБЖ желілі тракт бойында жиналмайды. Бл ЦБЖ аналогты беру жйелерімен салыстырандаы негізгі айырмашылыы анытайды, аналогты беру жйелерінде шулар жне бгеуілдер пайдалы сигналмен бірге кшейтіледі, бл шулара желілі кшейткіштерді зіндік шулары осылады да кшейткіштен кшейткішке беріледі. Бгеуілдер мен шуларды жиналуы болады, бны нтижесінде сигнал-бгеуіл атынасы азаяды.

АУБ ИКМ ЦБЖ олданылатын видеоимпульстар регенераторларын келесі белгілері бойынша блуге болады:

- тактылы жиілік бойынша синхрондау дісі бойынша немесе хрондаушы апаратты абылдау дісі бойынша;

- регенерация процессінде хрондаушы апаратты олдану дісі бойынша;

- табалдырыты жне шешуші рылыларды трі бойынша.

Хрондаушы апаратты абылдау дісі бойынша ЖР зін зі хрондаушы регенераторлар (немесе ішкі синхрондаулы); уаытты интервалдарды толы алпына келтіретін регенераторлар жне сырттан хрондалатын регенераторлар (немесе сырты синхрондалатын).

зін зі хрондаушы регенераторларда стробтаушы импульстарды кезектілігін руа ажетті, тактылы жиілік тербелістері тікелей кіріс ЖЦС спектрінен блінеді. Хрондаушы сигналды ЖЦС спектрінен блу шін тактылы жиілікті блу рылылары (ТЖБ) олданылады. Ішкі хрондаушы регенераторларын олдананда цифрлы сигнала синусоидалы хрондаушы сигнал осылады. Бл сигнал таы жеке тізбекпен берілуі ммкін.

Хрондаушы сигналды жеке кабель жбымен беру немсіз. Бдан баса бл р РТ хрондаушы жне жмыс жбтарыны фазалы сипаттамаларыны дл коррекциялау ажеттілігінен туындайтын иындытармен ласады. егер арнайы хрондаушы сигнал жмыс жбымен берілсе, онда р ЖР келесі операцияларды іске асыру ажет: бл сигналды тар жолаты фильтрмен блу; ЖР шыысында тактылы жиілікке жаын раушыларды басу; желілі сигнала айтадан хрондаушы тербелістерді арластыру. Бндай рылылар крделі болады, біра соы уаытта тактылы желілі синхрондау проблемаларына байланысты, олданыс табуда. Сондытан ТЖБ р трлі рылу слбасын олданатын зін зі хрондаушы ЖР ке олданыс тапты.

Хрондаушы апарат кіріс ЖЦС (тікелей рекет ететін регенераторлар) жне оны шыыс сигналынан (кері рекет ететін регенераторлар) алынуы ммкін. Кері рекет ететін регенераторды кемшілігі кері байланыс тізбегіні болуы, бл регенераторды тратылыын азайтады жне оны тйіндеріні жмысыны длдігін жне тратылыын талап етеді.

ЖР жмысын басару шін хрондаушы сигналды олдану дісі бойынша уаытты атынасты толы жне жартылай алпына келтіретін регенераторларды ажыратады. Уаытты атынастарды толы алпына келтіретін регенераторларда шыысында ЖР жмысын басаратын стробтаушы импульстарды кезектілігі рылатын, тактылы жиілікті блуші рылысы олданылады. Уаытты атынастарды жартылай алпына келтіруде тактылы жиілікті блу шін тек ана тар жолаты фильтр олданылады, оны шыысындаы кернеу оны о жартылай пеиодтары ЖР табалдырыты рылысыны шыысынан тсетін, регенерацияланатын импульстерімен сйкес келетіндей етіп фазаланады.

Негізінен уаытты атынастарды толы алпына келтіретін тікелей рекет ететін регенераторлар ке олданыса ие болды. Бл типті регенераторды типтік жалпы рылымды слбасы 13.1 крестелген, ал оны жмыс принципін тсіндіретін, уаытты диаграмма 13.2 суретте крсетілген.

 

 

Сурет 13.1 – Типтік регенераторды рылымды слбасы

 

ЖЦС регенерация процессінде келесі негізгі операциялар олданылады:

- регенерацияланатын импульстарды кшейту жне оларды формасыны коррекциясы (регенерациялы телімдерді шулігіні жиіліктік сипаттамасымен жне цифрлы желілі трактты жиілік жолаын шектеуден пайда болатын, амплитудалы - жиіліктік брмаланулар коррекциясы);

- коррекцияланан импульстар амплитудаларыны маыналарын табалдырыты (эталонды) маынамен салыстыру;

- коррекцияланан импульстарды стробтау, нтижесінде регенератор шыысындаы импульстар уаытты ата аныталан мезеттерінде ана рылатын, жадай рылады;

- берілген параметрлері жне уаытты атынасы бойынша жаа импульстар ру.

Регенерациялы телім кірісінде, яни алдыы регенераторды шыысында цифрлы сигналды іске асыруды бір трі 13.2, а суретінде келтірілген трге ие болады. Регенерациялы телімді ткеннен кейін ЖР кірісіне брмаланан жне бірнеше уаыта бгелген сигнал беріледі (сурет 13.2, б). Желілі трансформатор (ЖТр₁) арылы бл сигнал кшейткіш-корректор кірісіне тседі, оны рамына: амплитудалы – жиіліктік брмалануларды айнымалыларыны коррекциясын іске асыратын, реттелетін жасанды желі РЖЖ; коррекциялайтын кшейткіш ККш, ол регенерациялы телім шулігіні компенсациясын жне траты жиіліктік брмалануларды коррекциясын іске асырады; РЖЖ параметрлерін регнерациялы телімні шулігіні згеруіне сйкес згерту шін ажет кшейтуді автоматты реттелу слбасы КАР кіреді.

Импульс энергиясыны тактылы интервалдарда Т шоырлануынан бір импульсты жіберулерді баса импульсты жіберулерге сері болуы ммкін, осы кері серді азайту шін импульс формасыны коррекциясы іске асады. Бл символдарлы ате регенерациялану ытималдын азайтуа ммкіндік береді. Кшейткіш – корректор шыысында рылатын сигналды трі 13.2,в суретінде крсетілген.

 

 

Сурет 13.2 – Желілі регенераторды жмысыны уаытты диаграммасы

 

Кшейткіш – корректор шыысына трансформатор Тр арылы тактылы жиілікті блу рылысы ТЖБ осылан, оны шыысында ыса стробтаушы импульстар кезектілігі рылады. Бл импульстар кіріс симолдарына атысты тактылы интервалды ортасында орналасатындай етіп фазаланады, бл жерде кіріс символдарды амплитудасы максималды болады. Бл таы да регенерация процессінде ателіктер ытмалдыыны азаюына серін тигізеді. Стробтаушы импульстар (сурет 13.2, г) ЖЦС о жне теріс символдарыны сйкесінше регенерация арнасыны шешуші рылыларына Ш₁ жнне Ш₂ беріледі. Бдан баса шешуші рылыа Ш трансформатордан Тр табалдырыты рушы Т рылысымен ндірілетін, табалдырыты кернеуге жылжыан, коррекцияланан жне кшейтілген импульстар беріледі (сурет 13.2,д,е). Табалдырыты рушы рылысыны рамына инерциялы жктемеге жмыс істейтін, тзеткіш кіреді жне ол кшейтікш – корректорды шыыс импульсыны амплитудасыны жартысына те, траты кернеу ндіреді.

КАР кшейткіш – корректор шыысындаы импульс амплитудаларыны тратыын амтамасыз ететіндіктен, шешу табалдырыы згеріссіз алады деуге болады. ЖР кейбір слбаларында КАР жйесі кшейткіш – корректор параметрлеріне емес, табалдырыты кернеу шамасына сер етеді, біра бл шешім тиімсіз.

Ш тсетін символдардаы р тактыа стробтау жреді. Егер стробтаушы импульстарды Ш келу мезетінде кіоіс сигнал о полярлыа ие болса (яни кшейткіш- корректор шыысынады сигнал мен табалдырыты кернеу арасындаы айырма о), Ш шыысында шыыс импульстерін рушысыны ШИ (сурет 13.2,ж,з) сйкес кірісіне тсетін, импульс рылады. Егер аталан айырма теріс болса, онда Ш шыысында импульс рылмайды.

ШИ ктуші мультивибратор ретінде іске асуы ммкін, оан Ш шыысынан импульстар келіп тскенде, ол сйкес формалы, амплитудалы жне затыты, тактылы жиілікпен жретін импульстер рады. ШИ₁ жне ШИ₂ желіге дифференциалды трансформатор арылы осыландытан, ЖТр₂ шыысында импульстерді полярлыы р трлі болады (сурет 13.2,и).

Регнераторды жмыс істеу принципінен белгілі боландай, бгеуіл шамасы табалдырыты кернеуден лкен боланда регенерация ателігі орын алады. Мысал ретінде 13.2 суретте бір символды беру кезіндегі ателікті пайда болу процессі крсетілген (бл символ * белгіленген).

ызмет крсетілмейтін регенерациялы пункттарды КМРП электрооректенуі ызмет крсетілетін регенерациялы пункттардан КРП дистанциялы траты топен іске асады. ЦБЖ ЖР симметриялы кабель бойынша оректендіру ЖЦС берілетін, жп бойынша йымдастырылатын фантомды тізбекпен іске асады (сурет 13.2). Коаксиалды кабель олдананда, электрооректендіру коаксиалды жбты ішкі ткізгіштерімен іске асады.

Біратар КМРП электрооректендіру рылылары дистанциялы оректендіру Д тізбегіне кезекпен осылады, бл тізбек бір немесе бірнеше жйелер шін рылады. Д рылысыны оректендіру ор блогында жартылай ткізгішті стабилитрондар олданылады, олар оректендіру кернеуіні тратыын амтамасыз етеді, жне клеммалар болады, олар соы дистанциялы оректендірілетін КМРП шлейф ру шін, Д тізбегін шунттауа ммкіндік береді. Бдан баса аралы регенерациялы пункттарда регенераторларды жне Д тізбегіні ааулыын дистанциялы анытайтын рылы болады.

Цифрлы желілі тракттаы бгеуілдерді негізгі трлері: символ аралы; тімді; жне регенерациялы телімдерде келіспеушіліктен туындаан, бгеуілдер; зіндік шулар, коммутация рылыларынан пайда болатын бгеуілдер жне индустриалды. Бгеуілдерді уаты кбінесе баыттаушы ортаны (байланыс желісі) параметрлерімен, пайдалану жадайларымен жне екі жаты байланыс йымдастыру слбаларымен аныталады.

Жоарыда айтыландай, символ аралы бгеуілдер ЖЦТ ткізу жолаын шектеуден пайда болады, оларды беруге тиімді энергетикалы спектрі бар ЖЦС кодасын тадаумен азайтуа болады, жне желілі регенераторды тйіндеріні параметрлерін тадаумен азайтуа болады (кшейткіш-корректорды, трансформаторды жне т.б.).

тімді бгеуілдер кабель жптарыны арасында зара электромагнитті сер болуынан пайда болады (сурет 13.3), оан оса ЦЖТ бір кадельді жйе бойынша йымдастыранда жаын соындаы серлер елеулі болады, ал екі кабельді жйелерде –алыс содаы серлер елеулі болады.

ЦБЖ шін е ауіпті ателіктерді бірі импульсті бгеуілдер, олар з бастауларын АТС немесе энерготорапта электр сигналдарыны коммутация процессінен алады. АТС шу цифрлы тракта р трлі жрлдармен тсуі ммкін, біра негізінен кабельді тменгі жиілікті жптарыны жне ЦБЖ жмысына арналан жптарыны арасындаы байланыстан туындайды. Осы кезде пайда болатын бгеуілдерді уаты кбінесе АТС арылы тетін, жне кабельде орналасан коммутацияланатын ТЖ жптар санымен аныталады, оларды жптары ЦБЖ шін олданылады. Біра бл бгеуілдер тек ана АТС е жаын орналасан регенератора ана елеулі серін тигізеді, йткені спеткрі ке боландытан, кабельді ТЖ жбымен таратыланда тез шеді.

 

 

Сурет 13.3 – ЦБЖ тракттарыны арасында сер пайда болуыны слбасы

 

Регенерация процессінде ЖЦС оны желілі тракт бойынша берілу салдарынан жне оан бгеуілдер сер еткендіктен ателіктер пайда болады. Бір регенерациялы телімдегі ателіктер коэффици­енті, барлы беру желісі затыында ателіктер коэффициенті рсат етілген маыналардан аспайтындай болу керек.

Цифрлы сигналды беру кезінде ателіктерді пайда болу себебі, желілі регенераторда сигналды алпына келтіру кезінде шешім абылдау мезетінде оларды лездік маыналары рсат етілген маынадан асса жоарыда айтылан бгеуілдер болады. Осы кезде цифрлы сигналды регенерация процессінде ате шешім абылдау нтижесінде 1 символы 0 символы ретінде, ал 0 символы – 1 символы ретінде алпына келуі ммкін, яни берілетін символдарды трленуі болады.

Іс жзіндегі кп жадайларда ЦЖТ рекет ететін бгеуілдер нольдік орташа маынамен алыпты (гауссты) таратылады деп есептеуге болады, яни:

 

, (13.1)

 

мндаы - бгеуіл кернеуіні сйкесінше лездік жне орташа квадратты маынасы.