روش های تولید سیگنال های استریوفونیک روشی برای تولید سیگنال ناوبری گروهی GLONASS

در یک سیستم کانال N، تعداد فیلترها و انواع آنها Nn است که n تعداد مراحل تبدیل است. تعداد فیلترها و انواع آنها را می توان با اضافه کردن چند تبدیل کاهش داد گروه، که در آن سیگنال گروه دچار تغییر شکل می شود. برای این منظور، کانال های N به گروه های m از کانال های K، یعنی. کیلومتر = N. در هر گروه، سیگنال هر کانال با استفاده از فرکانس های حامل w H1، w H2،...، w NK تحت تبدیل فردی قرار می گیرد (شکل 3.51). در همه گروه ها، تبدیل یکسان است، بنابراین در خروجی هر گروه طیف فرکانسی یکسانی تشکیل می شود. سپس طیف های گروهی حاصل با حامل های w GR1, w GR2,..., w GRm تحت تبدیل گروهی قرار می گیرند تا پس از ترکیب سیگنال های گروه تبدیل شده، طیف فرکانسی از کانال N تشکیل شود. در مورد مورد بررسی، تعداد کل فیلترها برابر با N+mn GR است و تعداد انواع فیلترها به K+mn GR کاهش می یابد که n GR تعداد مراحل تبدیل گروهی است.

شکل 3.51 تبدیل فرکانس گروهی

بنابراین، استفاده از تبدیل چندگانه و گروهی امکان یکسان سازی تجهیزات فیلتر سیستم را فراهم می کند. تنوع آن را کاهش دهد. چنین یکسان سازی باعث افزایش قابلیت ساخت قطعات تجهیزات و در نهایت کاهش هزینه آن می شود.

Multiplexing فرآیند ترکیب چندین سیگنال حامل اطلاعات در یک سیگنال گروه قابل انتقال متمرکز در یک باند فرکانسی است. مشکل یا با وسایل داخل هواپیما یا زمین حل می شود. تقریباً از هر ترکیبی می توان استفاده کرد:

روش های مورد استفاده برای مدولاسیون در تجهیزات زمینی؛

فشرده سازی در تجهیزات زمین؛

مدولاسیون حامل روشن است لینک ماهواره ای;

دسترسی چندگانه

بنابراین، سیستم های INTELSAT، TELESAT، DSCS-1 و Molniya از مدولاسیون دامنه یک طرفه با مالتی پلکس فرکانس و تقسیم کانال (FC)، مدولاسیون فرکانس در پیوند ماهواره ای و فرکانس های حامل مختلف برای هر ES استفاده می کنند.

سیستم VMDW را می توان PCM/VU/FFM/MDT نامید.

یک سیستم SPADE با یک کانال در هر حامل مشخص شده است: PCM/FFM/MDFC.

در تجهیزات زمینی، مالتی پلکسی تقسیم فرکانس و تقسیم کانال (CD) رایج ترین هستند. سیستم های NC عبارتند از:

الف) سیستم های تک باند با حامل سرکوب شده (SBC).

ب) سیستم های تک باند با یک حامل ارسالی (SBP-PN).

ج) سیستم های دو طرفه با حامل سرکوب شده (SCC).

د) سیستم های دو طرفه با یک حامل ارسالی (DBP-PN).

OBP عمدتا استفاده می شود.

در سیستم های تقسیم زمانی از موارد زیر استفاده می شود:

روش های گسسته;

روش های دیجیتال

به طور معمول، VU با MDDU، و NC با MDDU ترکیب می شود، اما سیستم های ترکیبی نیز امکان پذیر است.

انتقال سیگنال های تلویزیونی و سیگنال های صوتی.

طبق طرح VAKR-77 حداکثر سرعت، بیشینه سرعتانتقال در یک کانال تلویزیونی از 20 مگابیت بر ثانیه تجاوز نمی کند. اما برای انتقال تصاویر رنگی با کیفیت بالا، سرعت انتقال حداقل 34 مگابیت بر ثانیه لازم است. از این رو برای نسل اول سیستم های تلویزیون ماهواره ای از روش های آنالوگ دیجیتال استفاده شد که بخشی از اطلاعات به صورت آنالوگ و بخشی به صورت دیجیتال منتقل می شد.

یکی از این سیستم ها، سیستم MAC (Multiplexing Analogue Components - یک سیگنال ترکیبی با اجزای آنالوگ) است. در این سیستم سیگنال درخشندگی آنالوگ به صورت متناوب (به روش تقسیم زمانی) با سیگنال های کرومینانس تبدیل به فرم گسسته ارسال می شود که از اعوجاج متقاطع سیگنال های روشنایی و کرومینانس جلوگیری می کند و نویز در کانال کرومینانس را به دلیل انتقال آن به کانال کاهش می دهد. فرکانس های پایین. سیگنال های صوتی، همگام سازی و داده همراه با سیگنال های رنگی در یک جریان دیجیتال مشترک منتقل می شوند.

در بسیار نسخه سادهسیگنال روشنایی در زمان واقعی در طول بخش فعال خط منتقل می شود و جریان دیجیتال در بازه پالس خالی افقی منتقل می شود و سیگنال رنگ در زمان از قبل فشرده می شود. در پذیرش، کل جریان دیجیتال دی مولتی پلکس می شود. جریان متناظر با سیگنال کرومینانس کشیده می‌شود و برای بازگرداندن نسبت‌های اولیه تغییر زمان می‌دهد و سپس به رمزگشا تغذیه می‌شود.

در یک سیستم پیچیده تر، هر دو سیگنال روشنایی و سیگنال کرومینانس در زمان فشرده می شوند و تقسیم در طول دوره نه تنها خط، بلکه در فریم نیز انجام می شود. این به شما امکان می دهد فرمت فریم را تغییر دهید. در نتیجه تحقیقات ECP، نسبت فشرده سازی 3/2 برای سیگنال درخشندگی و 3 برای سیگنال های کرومینانس انتخاب شد. در سمت فرستنده، سیگنال روشنایی با یک دوره فریم نسبت به سیگنال کرومینانس به تأخیر می افتد، اما در سمت دریافت، سیگنال روشنایی بدون تغییر عبور می کند و سیگنال کرومینانس در زمان کشیده می شود و با دوره فریم به تأخیر می افتد. به طوری که نسبت اولیه آنها بازیابی شود.

یکی از سخت ترین مشکلات تلویزیون ماهواره ای(STV) روش انتقال است سیگنال های صوتیدر یک کانال تلویزیونی مطالعات و آزمایشات نظری نشان داده است که با استفاده از روش FM آنالوگ در محدوده 12 گیگاهرتز، می توان همراه با یک سیگنال تصویر، بیش از دو برنامه صوتی با نسبت سیگنال به نویز در حد 50- را مخابره کرد. 55 دسی بل و فرکانس حامل فرعی دوم باید طوری انتخاب شود که تداخلی در کانال کرومینانس ایجاد نشود. به عنوان مثال، برای TV-SAT، مقادیر فرعی 5.5 مگاهرتز و 5.746128 0.000003 مگاهرتز انتخاب شدند. شما باید حداقل 4-6 داشته باشید کانال های صوتیدر صندوق عقب

روش انتقال جریان دیجیتال همراه با سیگنال های تصویر باید الزامات خاصی را برآورده کند: کیفیت انتقال تصویر نباید بدتر شود. احتمال خطا هنگام انتقال سیگنال های صوتی نباید از 10 -3 با نسبت C/N = 8 دسی بل تجاوز کند. سازگاری با گیرنده های تلویزیون موجود مورد نیاز است.

سه راه برای انتقال تصویر و سیگنال های جریان دیجیتال وجود دارد:

با تقسیم فرکانس (سیستم MAS-A)؛

زمان تقسیم فرکانس ویدئو (MAC-V)؛

فرکانس حامل تقسیم زمانی (MAS-C).

سیستم MAS-A. جریان دیجیتال با فرکانس زیرحامل بالاتر از فرکانس بالای طیف سیگنال ویدئویی منتقل می شود. فرکانس زیر حامل از رابطه ای انتخاب می شود که در آن F B فرکانس بالای سیگنال ویدئویی است، R نرخ جریان بر حسب مگابیت بر ثانیه است.

از جمله روش ها مدولاسیون دیجیتالاولویت به دو موقعیت داده می شود کلید زدن تغییر فازبا باند جانبی تا حدی سرکوب شده، که به دلیل سادگی و قابلیت کاربرد دمدولاتور منسجم در پذیرش، "MSK ساده شده" (کلیدینگ حداقل شیفت) نیز نامیده می شود.

سیستم MAS-V مالتی پلکس کردن سیگنال ویدیویی با یک جریان دیجیتال در فرکانس ویدیو بر اساس استفاده از مقداری افزونگی سیگنال تلویزیون است - وجود در هر خط فواصل بازگشت پرتو که در آن فقط سیگنال های همگام سازی منتقل می شود. با معرفی یک دنباله PCM در فواصل زمانی مشخص، امکان انتقال دو تا چهار برنامه صوتی بدون افزایش کل پهنای باند اشغال شده توسط سیگنال ویدئویی وجود دارد. مزیت این روش انتقال عدم وجود یک دمدولاتور جداگانه برای سیگنال های صوتی است، زیرا توالی دیجیتال در خروجی یک آشکارساز فرکانس مشترک به دست می آید.

سیستم های چند کاناله با تقسیم فرکانس و زمان کانال ها به طور گسترده در شبکه های مخابراتی استفاده می شود.

5.2.1. اصول تشکیل سیگنال های گروهی در سیستم های چند کاناله با تقسیم فرکانسکانال ها

تمام سیستم های چند کاناله با تقسیم فرکانس کانال ها (MKS با FDM) از سیگنال های AM با تخصیص یک باند جانبی (AM-SBP) استفاده می کنند. روش‌های ساخت MCS با کانال توزیع جزئی در روش تولید سیگنال گروهی و ویژگی‌های انتقال آن در یک مسیر خطی متفاوت است. بر اساس ویژگی اول، گزینه های زیر متمایز می شوند:

- با تبدیل سیگنال فردی؛

– با تبدیل سیگنال گروهی

با توجه به روش تقویت سیگنال گروه (خطی) در نقاط میانی (علامت دوم)، گزینه ها با تقویت هر سیگنال جداگانه یا سیگنال خطبطور کلی.

با تبدیل سیگنال فردی تشکیل یک طیف فرکانس گروهی (خطی) با تبدیل مستقل جداگانه هر یک از آنها انجام می شود نسیگنال ها در شکل شکل 5.3 یک بلوک دیاگرام را نشان می دهد که این روش را توضیح می دهد. هر کانال حاوی فیلتر باند گذر کانال (BPF) است. من، تعدیل کننده کانال (M من) و دمدولاتور (DM من، و در ایستگاه های میانی (IS) - یک دستگاه تقویت کننده فردی (ایالات متحده من).

مزایای از این روش عبارتند از:

- یک راه حل ساده برای مشکل جداسازی (شاخه کردن) هر سیگنال در هر نقطه میانی.

- دستگاه‌های تقویت‌کننده منفرد مشمول الزامات کیفیت بالا نیستند: هر تقویت‌کننده نسبتاً باند باریک است و می‌تواند با اعوجاج‌های غیرخطی بزرگ کار کند، زیرا آنها در خروجی توسط یک فیلتر باند گذر سرکوب می‌شوند.

- حداقل تبدیل سیگنال در نقاط پایانی؛

- قابلیت اطمینان بالای ارتباط، زیرا خرابی یکی از تقویت کننده های نقطه میانی بر عملکرد سایرین تأثیر نمی گذارد.

برنج. 5.3. نمودار ساختاری ISS با FMC با فردی

تبدیل سیگنال

- حجیم بودن و مصرف انرژی بالای تجهیزات ایستگاه میانی به دلیل وجود تقویت کننده های کانال.

- وجود تعداد زیادی دستگاه انتخابی (SPD) و در نتیجه افزایش حجم و هزینه تجهیزات.

- استفاده ضعیف از ظرفیت مسیر خطی، زیرا به دلیل انتخاب ناکافی CPF، لازم است جداسازی فرکانس بین سیگنال های کانال مجاور افزایش یابد، که "چگالی بسته بندی" سیگنال خطی را بدتر می کند. در نتیجه فرکانس بالای سیگنال خطی افزایش می یابد و طول مجاز مقطع خط بین نقاط تقویت مجاور کاهش می یابد.

این روش مبتنی بر تبدیل سیگنال گروهی است اصل تشکیل یک سیگنال خطی در نقطه پایانی انتقال (TP) سیستم با استفاده از چندین مرحله تبدیل است. در هر مرحله، چندین سیگنال کانال ترکیب می شوند، به عنوان مثال. یک سیگنال خطی مجموع چندین سیگنال گروه میانی است. در نقطه دریافت نهایی (RP)، عملیات معکوس انجام می شود.

مزیت - فایده - سود - منفعت این روش برای ساده سازی نقاط میانی و در نتیجه کاهش هزینه و ابعاد آنها می باشد.

معایب روش تقویت گروهی عبارتند از:

- الزامات بالا برای نشانگرهای کیفیت تقویت کننده خطی ایستگاه میانی: باید دارای مشخصه افزایش فرکانس دقیقاً تعریف شده در باند فرکانس طیف خطی و اعوجاج غیرخطی بسیار کم باشد.

- مشکل در شناسایی سیگنال های کانال.

قرار دادن کانال ها از نزدیک در یک طیف فرکانس خطی غیرممکن است، زیرا با افزایش فرکانس حامل، خواص انتخابی فیلترهای باند گذر بدتر می شود (پهنای باند مدار رزونانس Δ است. f= f 0 /Qk). در نتیجه با افزایش فراوانی fلازم است فاصله حفاظتی ∆ افزایش یابد f zi بین کانال های مجاور در ISS مدرن با PDK، به هر کانال باند فرکانسی 4 کیلوهرتز اختصاص داده شده است، اگرچه باند عبور CFC 3.1 کیلوهرتز است. در این مورد = 0.9 کیلوهرتز. در نتیجه، در یک ISS با FDM، تقریباً 80٪ از پهنای باند مسیر انتقال به طور موثر استفاده می شود. علاوه بر این مسیر گروه باید خطی بودن بالایی داشته باشد.

این یکی از دلایل اصلی رفتن به روش تبدیل گروهی است. در این مورد، تبدیل سیگنال فردی در چندین مرحله انجام می شود. در هر مرحله، چندین سیگنال تبدیل شده تولید شده در مراحل قبلی با هم ترکیب می شوند. اصل این روش در شکل 1 نشان داده شده است. 5.4. در مرحله اول، تبدیل فردی به طیف سیگنال کمکی گروهی، به نام اولیه، انجام می شود. در مرحله دوم، یک سیگنال ثانویه با ترکیب چندین سیگنال گروه اولیه تبدیل شده و غیره به دست می آید. آخرین مرحله را مرحله تبدیل سیستم می نامند. در سمت دریافت، عملیات معکوس انجام می شود.

در شکل 5.5، آ, بداده های تبدیل در دامنه طیفی، شکل 1 ارائه شده است. 5.5، آتشکیل یک سیگنال باند پایه یک گروه استاندارد اولیه (PSG) را با استفاده از فرکانس های حامل منفرد توضیح می دهد. f n1 - f n12 و شکل 5.4 – گروه استاندارد ثانویه (SSG) با استفاده از حامل های گروهی f n1 - f n5.

برنج. 5.4. اصل روش تبدیل سیگنال گروهی

برنج. 5.5. تشکیل طیف سیگنال های گروهی

اولیه ( آ) و گروه استاندارد ثانویه ( ب)

مزایای روش:

- "چگالی بسته بندی" زیاد طیف سیگنال خطی و بر این اساس، کاهش پهنای باند سیگنال خطی با همان تعداد کانال.

- ساده سازی ایستگاه های میانی، افزایش فاصله بین نقاط میانیو کاهش هزینه سیستم به عنوان یک کل؛

- کاهش تعداد انواع مختلفتبدیل ها و فیلترها، منجر به تجهیزات ارزان تر، افزایش سریال سازی و یکسان سازی آن می شود.

- کاهش تعداد فرکانس‌های حامل مختلف مورد استفاده در تبدیل گروهی و ساده‌سازی تجهیزات تولید.

- مشکل شناسایی گروه های کانال و جفت کردن انواع مختلف تجهیزات ISS ساده شده است.

معایب روش:

- تعداد زیادی تبدیل بر روی هر سیگنال، در نتیجه، اعوجاج سیگنال افزایش می یابد و بر این اساس، الزامات تجهیزات سخت تر می شود.

- افزایش احتمالی در اندازه و هزینه نقاط پایانه.

پارامترهای اصلی گروه های استاندارد کانال های MKS با PDM در جدول 5.1 آورده شده است.

جدول 5.1

پارامترهای اساسی گروه های کانال استاندارد

5.2.2. اصول تولید سیگنال های چند کاناله در ISS با تقسیم زمانی کانال ها

با تقسیم زمانی کانال ها (TSD)، مسیر گروه، با استفاده از سوئیچ های همزمان فرستنده و گیرنده، به طور متناوب برای ارسال سیگنال از هر کانال ISS ارائه می شود. بلوک دیاگرام ISS با VRK در شکل نشان داده شده است. 5.6، که در آن عناوین زیر معرفی شده اند: IS من، PS من – منمنبع و گیرنده پیام، IM - تعدیل کننده پالس، GTI - تولید کننده پالس ساعت، LS - خط ارتباطی، ID i - آشکارساز پالس منکانال ام توالی های غیر همپوشانی زمان پالس های مدوله شده به عنوان سیگنال کانال در سیستم های دارای TRC استفاده می شوند. ترکیب سیگنال های کانال یک سیگنال گروهی را تشکیل می دهد.

آنها

PM

GTI

IS N

ن

IS 1 است

IS 2

ک

K pr

شناسه N

PS N

ن

شناسه 2

PS 2

شناسه 1

PS 1

برنج. 5.6. بلوک دیاگرام ISS با فضاپیما

سیستم های انتقال دیجیتال (DTS) با DRC مورد استفاده در شبکه های مخابراتی بر اساس سلسله مراتب خاصی ساخته شده اند که باید الزامات اساسی زیر را برآورده کند:

- انتقال از طریق کانال ها و مسیرهای DSP انواع سیگنال های آنالوگ، گسسته و دیجیتال.

- تعدد متناظر پردازش سیگنال و سرعت انتقال در مراحل مختلف انتقال؛

- امکان ترکیب نسبتاً ساده، جداسازی، تخصیص و انتقال جریان های دیجیتال ارسالی؛

- پارامترهای DSP باید با در نظر گرفتن ویژگی های سیستم های راهنمای موجود و آینده انتخاب شوند.

- توانایی تعامل با DSP ها با سیستم های انتقال آنالوگ و سیستم های سوئیچینگ مختلف.

- هنگام انتقال سیگنال های پیام استاندارد، باید از پهنای باند DSP به بهترین شکل ممکن استفاده شود.

شکل‌گیری سلسله‌مراتب DSP بر اساس ترکیب جریان‌های دیجیتال با مرتبه پایین، به نام کامپوننت، در یک جریان دیجیتال واحد به نام گروه انجام می‌شود. تشکیل یک سیگنال دیجیتال گروهی به روش های زیر برای ترکیب جریان های دیجیتال امکان پذیر است:

- کاراکتر به کاراکتر (شکل 5.7، آ);

- کانال به کانال (شکل 5.7، ب).

در هر دو مورد، 4 رشته با هم ترکیب می شوند.

برنج. 5.7. ساختار چرخه یک سیستم انتقال دیجیتال با کاراکتر به کاراکتر ( آ) و کانال به کانال ( ب) ترکیب جریان های دیجیتال

در طول ترکیب نماد به نماد، پالس های سیگنال های دیجیتالی جریان های دیجیتال ترکیبی کوتاه شده و در زمان توزیع می شوند تا پالس های ترکیبی جریان های دیگر در فواصل آزاد جای گیرند. هنگام ترکیب جریان های دیجیتال کانال به کانال، فواصل اختصاص داده شده برای گروه های کد. سیگنال ساعت برای توزیع صحیح جریان های دیجیتال در انتهای گیرنده ضروری است.

امکان ترکیب جریان های دیجیتال توسط چرخه ها وجود دارد، که شبیه به ترکیب کانال به کانال است: در زمان پردازش (فشرده شدن) می شود و کل چرخه یک جریان دیجیتال منتقل می شود، سپس چرخه بعدی.

ساده ترین و پرکاربردترین روش، روش شخصیت به کاراکتر است.

با VRC، تداخل گذرا بین کانال ها ممکن است، که عمدتا به دو دلیل است:

- ناقص بودن پاسخ فرکانس و پاسخ فاز مسیر انتقال؛

- همگام سازی ناقص سوئیچ ها در طرف فرستنده و گیرنده.

برای کاهش سطح تداخل متقابل در هنگام کنترل سیگنال رادیویی دیجیتال، همچنین لازم است فواصل زمانی محافظی را معرفی کنیم که منجر به کاهش مدت زمان پالس هر کانال و در نتیجه گسترش طیف سیگنال می شود. مطابق با قضیه کوتلنیکوف برای CFC، حداقل فرکانس نمونه برداری باید باشد fد = 2F V = 6.8 کیلوهرتز با این حال، در ISS واقعی با VRK f d = 8 کیلوهرتز.

ISS واقعی با VRK از نظر کارایی استفاده از طیف فرکانسی از ISS با FRC پایین تر است. با این حال، سیستم های دارای VRK دارای چندین مزیت هستند:

- هیچ تداخل گذرا با منشاء غیر خطی وجود ندارد.

- ضریب تاج پایین؛

- تجهیزات MRC بسیار ساده تر از تجهیزات CRC هستند.

گسترده ترین استفاده از VRC در سیستم های انتقال دیجیتال با PCM است.

5.3. روش های فازی، غیرخطی، رامان و سایر روش های جداسازی کانال

5.3.1. جداسازی فاز کانال ها

موارد زیر به عنوان حامل در سیستم های انتقال تقسیم فاز (PDC) استفاده می شوند. ارتعاشات هارمونیک(حمل) با همان فرکانس هاو با فازهای اولیه، با π/2 با یکدیگر تفاوت دارند:

سیگنال های کانال در سیستم با مدولاسیون دامنه نوسانات حامل تشکیل می شوند. طیف هر سیگنال کانال شامل دو باند جانبی نسبت به فرکانس حامل ω n است. با PRK، طیف سیگنال های کانال با یکدیگر همپوشانی دارند. با این حال، جداسازی سیگنال ها در دریافت به دلیل متعامد بودن متقابل حامل ها و . هنگام جداسازی سیگنال های متعامد، جداسازی سیگنال های کانال و انتخاب سیگنال های اطلاعاتی به طور همزمان انجام می شود. در این حالت سیگنال گروه با حامل این کانال ضرب می شود و با استفاده از فیلتر پایین گذر یکپارچه می شود. . در پذیرش، یک دمدولاتور به عنوان ضریب در هر کانال استفاده می شود , که یک نوسان حامل، منسجم با نوسان مربوطه در انتقال، به آن اعمال می شود. نیاز به دریافت منسجم، تجهیزات جداسازی فاز را پیچیده تر می کند، زیرا الزامات تجهیزات ژنراتور سخت تر می شود.

5.3.2. جداسازی سیگنال های ارسال شده در فرکانس های حامل چندگانه

در سیستم های انتقال اطلاعات گسسته، ISS ها در عمل استفاده می شوند، که در آن حامل های متعامد با عبارت های سری مثلثاتی بیان می شوند: Ψ. ک = ک cosω n تی، . بلوک دیاگرام چنین سیستمی با طرح جداسازی سیگنال های متعامد مطابقت دارد. این سیستم از مدولاسیون دامنه استفاده می کند.

صفرهای طیف یک پالس سیگنال باینری ارسالی مضربی از فرکانس است. f 0 = 1/τ و، که در آن τ و مدت زمان پالس است. اگر فرکانس ها را برابر کنیم f 0 و f n = ω n /2π، سپس سیستم حامل انتخاب شده متعامد در بازه زمانی τ و. زیرا k-هفتم سیگنال کانال برابر است با انگلستان(تی) =c k(تی) cos( کω n تی), سپس طیف آن شامل دو باند جانبی نسبت به حامل است f k = kf n در f n = f 0 = 1 / τ و فرکانس های حامل ( ک +1), (ککانال های + 2) و غیره، و همچنین حامل های قبلی ( ک – 1), (ک– 2)ام و غیره کانال ها با صفرهای طیف منطبق می شوند ککانال ام اگرچه طیف همه سیگنال های کانال با هم همپوشانی دارند، با این وجود، تفاوت در شکل حامل ها امکان جداسازی این سیگنال ها را در هنگام دریافت با استفاده از روش جداسازی سیگنال های متعامد فراهم می کند.

روش انتقال حامل چندگانه را می توان با روش سیگنال تقسیم فاز ترکیب کرد: در هر حامل کω n امکان انتقال دو سیگنال با حامل های cos وجود دارد کω n تیو گناه کω n تیدر این حالت با همان عرض طیف سیگنال گروه می توان تعداد کانال ها را دو برابر کرد.

سیستم‌های چند کانالی برای انتقال اطلاعات گسسته شناخته شده‌اند که در آن‌ها از سیستم‌های دیگر توابع متعامد به عنوان حامل استفاده می‌شود: چند جمله‌ای لژاندر، چند جمله‌ای لاگر و غیره. همه این سیستم‌ها با موارد زیر مشخص می‌شوند:

1) تشکیل و جداسازی سیگنال های کانال با استفاده از دستگاه های یکپارچه ساده و نه فیلترهای باند گذر کانال پیچیده انجام می شود.

2) سیستم ها دارای ایمنی بالای سر و صدا هستند.

3) انتقال بین کانال ها تحت تأثیر اعوجاج های خطی و غیرخطی در مسیر گروه قرار می گیرد.

4) الزامات برای تجهیزات ژنراتوربه دلیل نیاز به دریافت منسجم سفت می شوند.

5.3.3. جداسازی سیگنال غیر خطی

هنگام ساخت برخی از سیستم های انتقال سیگنال باینری، روش های زیرجداسازی سیگنال غیرخطی:

- ترکیبی

- جداسازی سیگنال ها بر اساس سطح؛

- جداسازی کد سیگنال ها

روش ترکیبی جداسازی سیگنال. هنگام انتقال نپیام های گسسته مستقل در یک مسیر گروهی مشترک، اگر عنصر باشد من-پیام ها را می توان توسط یکی از آنها دریافت کرد m iمقادیر ممکن ( من = 1, 2, ..., ن)، تعداد کل مقادیری که عنصر می تواند بگیرد نمنبع کانال با ترکیب اصلی نمنابع برابر خواهند بود . برای همان مقادیر m i = mما داریم M = m N.بنابراین با استفاده از کد پایه M = mN، می توانید به طور همزمان اطلاعات را از نمنابع فردی که با پایه کد کار می کنند تی.به ویژه، زمانی که تی= 2 (کدهای باینری)، تعداد کانال ن= 2, پیام گروهی بجی می تواند چهار مقدار ممکن را که مربوط به ترکیب های مختلف صفر و یک در هر دو کانال است، بگیرد ن= 3 تعداد ترکیب های مختلف برابر خواهد بود م= 8 و غیره اکنون کار به پاس دادن برخی اعداد خلاصه می شود بجی، تعریف عدد ترکیبی این اعداد را می توان از طریق سیگنال های مدولاسیون گسسته از هر نوعی منتقل کرد. جداسازی سیگنال بر اساس تفاوت در ترکیب سیگنال های کانال های مختلف ترکیبی نامیده می شود. . بلوک دیاگرام ISS با جداسازی ترکیبی (کد) در شکل نشان داده شده است. 5.8. در اینجا پیام های اولیه وجود دارد ب 1 (تی),ب 2 (تی),...، ب ن(تی) از جانب نمنابع به ورودی رمزگذار می رسند که به عنوان یک دستگاه ترکیب کننده کانال (CDU) عمل می کند. پیام گروهی دریافت شد ب G ( تی) با استفاده از مدولاتور M به سیگنال گروهی تبدیل می شود تو G ( تی) وارد شدن به مسیر گروه (خط ارتباطی). در سمت گیرنده، پس از دمودولاسیون و رمزگشایی در گیرنده (R) در دستگاه جداسازی کانال (CSD)، پیام های کانال مربوطه نپیام های اولیه

نمونه های معمولی از مالتی پلکسی رامان عبارتند از سیستم های تلگراف با فرکانس دوگانه (DFT) و تلگراف دو فاز (DPT) که در آنها چهار ترکیب سیگنال از دو منبع (کانال) به ترتیب برای انتقال چهار مورد استفاده می شود. فرکانس های مختلفfk, ک= 1، 2، 3، 4 و چهار فرکانس با فازهای اولیه متفاوت (جدول 5.2).

برنج. 5.8. بلوک دیاگرام یک سیستم چند کاناله

با مهر و موم ترکیبی

جدول 5.2

پارامترهای سیگنال های سیستم دو کاناله

سیستم ترکیبی با تعداد کمی کانال مفید است، زیرا افزایش تعداد کانال ها (تعدد سیستم) به شدت تعداد مورد نیاز را افزایش می دهد. سیگنال های ارسال شده، که منجر به پیچیدگی سیستم می شود. در حال حاضر از سیستم های دوگانه با FM و AM، سیستم های سه گانه با PM و سیستم های ترکیبی چندگانه مانند APM (مدولاسیون فاز-دامنه) استفاده می شود.

جداسازی سیگنال بر اساس سطح. در سیستم جداسازی سیگنال بر اساس سطح سیگنال های یک شکل را می توان به طور همزمان ارسال کرد و سیگنال گروه مجموع سیگنال های کانال است. سیگنال های دریافت با استفاده از دستگاه های آستانه غیر خطی جدا می شوند. در ساده ترین حالت، هنگام جداسازی دو سیگنال تو 1 (تی) و تو 2 (تی) با دامنه آ 1 و آ 2 دستگاه آستانه سیگنالی با دامنه بزرگتر را با محدود کردن آن در بالا و پایین انتخاب می کند (شکل 5.9، آ). نمودار دستگاه گیرنده در شکل نشان داده شده است. 5.9، ب.

برنج. 5.9. بلوک دیاگرام دستگاه دریافت کننده ISS

با جداسازی سیگنال غیر خطی ( ب) و نمودارهای سیگنال ( آ)

یک سیگنال مربوط به سیگنال به خروجی دستگاه آستانه ارسال می شود تو 1 (تی), اما با دامنه کاهش یافته برابر با (آ 1 – آ 2). این سیگنال به دامنه اسمی خود ( آ 1) و به خروجی کانال اول می رود. علامت تو 2 (تی) در خروجی کانال دوم با تفریق جدا می شود تو 1 (تی) از کل سیگنال

تقسیم کد سیگنال ها. اصول تقسیم کدکانال ها بر اساس استفاده سیگنال های باند پهن(BPS)، که پهنای باند آن به طور قابل توجهی از باند فرکانسی مورد نیاز برای انتقال پیام عادی فراتر می رود، به عنوان مثال، در سیستم های باند باند با FDM. مشخصه اصلی NPS پایه سیگنال است که به عنوان محصول تعریف می شود که در = ∆F.T.عرض طیف آن ∆ افبرای مدت آن تی. در سیستم های ارتباطی دیجیتال که اطلاعات را به صورت نمادهای باینری انتقال می دهند، مدت زمان BPS است تیو سرعت انتقال پیام vمرتبط با رابطه تی= 1/v. بنابراین پایه سیگنال که در = ∆F/Vگسترش طیف ShPS را مشخص می کند ( اس shps) با توجه به طیف پیام.

گسترش طیف فرکانسی پیام های دیجیتال ارسالی را می توان با استفاده از دو روش یا ترکیبی از آنها انجام داد:

- گسترش مستقیم طیف فرکانس؛

- تغییر ناگهانی در فرکانس حامل

در روش اول، یک سیگنال باند باریک در یک دنباله شبه تصادفی (PSR) با یک دوره تکرار ضرب می شود. تی، شامل نمدت زمان توالی بیت تیهر کدام 0 در این حالت، پایه SPS از نظر عددی برابر با تعداد عناصر PSP است: که در = T/t 0 = ن.

تغییر ناگهانی در فرکانس حامل، به عنوان یک قاعده، با تنظیم سریع فرکانس خروجی سینت سایزر مطابق با قانون تشکیل یک دنباله شبه تصادفی انجام می شود.

دریافت ShPS توسط یک گیرنده بهینه انجام می شود که برای یک سیگنال با پارامترهای کاملاً شناخته شده، انتگرال همبستگی را محاسبه می کند.

جایی که ایکس(تی) - سیگنال ورودی که مجموع سیگنال مفید را نشان می دهد تو(تی) و تداخل n(تی) (در این مورد نویز سفید).

سپس مقدار zدر مقایسه با آستانه ز 0 . مقدار انتگرال همبستگی با استفاده از یک همبسته یا یک فیلتر همسان پیدا می شود. همبسته طیف سیگنال ورودی باند پهن را با ضرب آن در یک کپی مرجع فشرده می کند. تو(تی) به دنبال فیلتر کردن در باند 1/ تی، که منجر به بهبود SNR در خروجی همبسته می شود که دربار نسبت به ورودی هنگامی که تاخیر بین سیگنال های دریافتی و مرجع رخ می دهد، دامنه سیگنال خروجی همبسته کاهش می یابد و زمانی که تاخیر برابر با مدت زمان عنصر PRP شود، به صفر نزدیک می شود. تی 0 . این تغییر در دامنه سیگنال خروجی همبسته با نوع تابع همبستگی خودکار (برای پهنای باند حافظه ورودی و مرجع یکسان) و تابع همبستگی متقابل (برای پهنای باند حافظه ورودی و مرجع مختلف) تعیین می شود. با انتخاب یک مجموعه مشخص از سیگنال ها با "خوب" متقابل و ویژگی های خودهمبستگیاطمینان از جداسازی سیگنال در فرآیند پردازش همبستگی (SHPS convolution) امکان پذیر است. اصل جداسازی کد کانال های ارتباطی بر این اساس است.

5.3.4. روش های آماری تراکم

روش های فشرده سازی آماری از ویژگی های آماری سیگنال های کانال در سیستم های FDM یا DVR استفاده می کنند. در سیستم‌های تلفن چند کاناله، این روش به شما امکان می‌دهد ارتباطات اضافی را در کانال‌های موجود در طول مکث سازماندهی کنید سیگنال های گفتاری. در طول یک مکالمه تلفنی، هر جهت انتقال به طور متوسط ​​برای 25٪ از مدت زمان مکالمه اشغال می شود. تعداد کانال های اشغال شده توسط انتقال مداوم گفتار، به اصطلاح کانال های فعال، در یک چند کاناله سیستم تلفنهمیشه کمتر تعداد کلکانال ها نو با تعداد زیادی کانال ننسبت 4000 n/Nبرابر 0.25 - 0.35 می شود. وجود کانال های موقتاً آزاد امکان ساخت سیستم های آب بندی را فراهم می کند که در آن تعداد چرخ دنده ها وجود داشته باشد. متراز تعداد اسمی کانال ها بیشتر است N.Bدر چنین سیستم هایی، کانال فقط برای مدت زمان انتقال گفتار مداوم، یعنی برای مدت زمان فعال بودن کانال، در اختیار مشترک قرار می گیرد. در حین مکث در گفتار، ارتباط کانال با آن قطع می شود این مشترکو به دیگری متصل می شود به مشترک سخنگو. هنگامی که اولین مشترک دوباره شروع به صحبت می کند، به یکی از آنها متصل می شود کانال رایگاندر سیستم

نوع دیگری از سیستم های مالتی پلکس آماری سیستم هایی هستند که در آنها مکث در انتقال گفتار از طریق کانال های تلفن برای انتقال داده ها استفاده می شود.

5.4. سیستم های انتقال و توزیع اطلاعات

به منظور سازماندهی تبادل اطلاعات بین بسیاری از منابع و گیرندگان اطلاعات، کانال ها و سیستم های انتقال در شبکه های ارتباطی - سیستم های انتقال و توزیع اطلاعات (ITDS) ترکیب می شوند.

هر روز مردم با استفاده از وسایل الکترونیکی مواجه می شوند. بدون آنها غیر ممکن است زندگی مدرن. از این گذشته، ما در مورد تلویزیون، رادیو، کامپیوتر، تلفن، مولتی کوکر و غیره صحبت می کنیم. پیش از این، فقط چند سال پیش، هیچ کس به این فکر نمی کرد که در هر دستگاه کار از چه سیگنالی استفاده می شود. اکنون کلمات "آنالوگ"، "دیجیتال"، "گسسته" مدتهاست که وجود داشته است. برخی از انواع سیگنال های ذکر شده با کیفیت و قابل اعتماد هستند.

انتقال دیجیتال بسیار دیرتر از آنالوگ مورد استفاده قرار گرفت. این به این دلیل است که نگهداری چنین سیگنالی بسیار ساده تر است و فناوری در آن زمان چندان بهبود نیافته بود.

هر فردی همیشه با مفهوم "گسستگی" روبرو می شود. اگر این کلمه را از لاتین ترجمه کنید، به معنای "ناپیوستگی" خواهد بود. با کاوش در علم، می توان گفت که یک سیگنال گسسته روشی برای انتقال اطلاعات است که نشان دهنده تغییر در زمان رسانه حامل است. دومی هر مقدار ممکن را می گیرد. اکنون پس از تصمیم گیری برای تولید سیستم ها بر روی یک تراشه، گسستگی در پس زمینه محو می شود. آنها کل نگر هستند و همه اجزا به طور نزدیک با یکدیگر تعامل دارند. در گسستگی، همه چیز دقیقاً برعکس است - هر جزئیات کامل شده و از طریق خطوط ارتباطی خاص به دیگران متصل می شود.

علامت

سیگنال کد خاصی است که توسط یک یا چند سیستم به فضا منتقل می شود. این فرمول کلی است.

در زمینه اطلاعات و ارتباطات، سیگنال یک حامل داده خاص است که برای انتقال پیام استفاده می شود. ایجاد می شود، اما نمی پذیرد؛ شرط اخیر لازم نیست. اگر سیگنال یک پیام باشد، "گرفتن" آن ضروری تلقی می شود.

کد توصیف شده توسط یک تابع ریاضی مشخص می شود. تمام تغییرات ممکن در پارامترها را مشخص می کند. در تئوری مهندسی رادیو، این مدل پایه در نظر گرفته می شود. در آن نویز آنالوگ سیگنال نامیده می شد. این تابعی از زمان را نشان می دهد که آزادانه با کد ارسال شده در تعامل است و آن را تحریف می کند.

در این مقاله انواع سیگنال ها توضیح داده شده است: گسسته، آنالوگ و دیجیتال. تئوری اساسی در مورد موضوع شرح داده شده نیز به طور خلاصه ارائه شده است.

انواع سیگنال ها

چندین سیگنال موجود است. بیایید ببینیم چه انواعی وجود دارد.

1. توسط محیط فیزیکیحامل داده به سیگنال های الکتریکی، نوری، صوتی و الکترومغناطیسی تقسیم می شود. چندین گونه دیگر نیز وجود دارد، اما آنها کمتر شناخته شده اند.
2. با توجه به روش تنظیم، سیگنال ها به منظم و نامنظم تقسیم می شوند. اولی روش های قطعی انتقال داده ها هستند که با یک تابع تحلیلی مشخص می شوند. تصادفی ها با استفاده از تئوری احتمال فرموله می شوند و همچنین هر مقدار را در دوره های زمانی مختلف به خود می گیرند.
3. بسته به عملکردهایی که تمام پارامترهای سیگنال را توصیف می کنند، روش های انتقال داده می توانند آنالوگ، گسسته، دیجیتال (روشی که در سطح کوانتیزه می شود) باشند. از آنها برای تامین انرژی بسیاری از وسایل برقی استفاده می شود.

اکنون خواننده همه انواع انتقال سیگنال را می شناسد. درک آنها برای کسی دشوار نخواهد بود، نکته اصلی این است که کمی فکر کنید و به خاطر بسپارید دوره مدرسهفیزیک.

چرا سیگنال پردازش می شود؟

سیگنال به منظور ارسال و دریافت اطلاعاتی که در آن رمزگذاری شده است پردازش می شود. پس از حذف می توان از آن استفاده کرد راه های مختلف. در برخی شرایط دوباره قالب بندی می شود.

دلیل دیگری برای پردازش تمام سیگنال ها وجود دارد. این شامل فشرده سازی جزئی فرکانس ها است (به طوری که به اطلاعات آسیب نرساند). پس از این، فرمت شده و با سرعت کم ارسال می شود.

سیگنال های آنالوگ و دیجیتال از تکنیک های خاصی استفاده می کنند. به طور خاص، فیلتر کردن، پیچیدگی، همبستگی. آنها برای بازیابی سیگنال در صورت آسیب دیدگی یا نویز ضروری هستند.

ایجاد و شکل گیری

اغلب، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) برای تولید سیگنال مورد نیاز است. اغلب، هر دوی آنها فقط در شرایطی استفاده می‌شوند که از فناوری‌های DSP استفاده می‌شود. در موارد دیگر، فقط استفاده از DAC کار خواهد کرد.

هنگام ایجاد کدهای فیزیکی آنالوگ برای استفاده بیشتر روش های دیجیتالبه اطلاعات دریافتی که از دستگاه های خاص منتقل می شود تکیه کنید.

محدوده دینامیکی

با تفاوت بین سطوح بالاتر و پایین تر حجم که در دسی بل بیان می شود محاسبه می شود. کاملاً به کار و ویژگی های اجرا بستگی دارد. ما هم در مورد تراک های موسیقی صحبت می کنیم و هم در مورد دیالوگ های معمولی بین مردم. اگر مثلاً گوینده‌ای را در نظر بگیریم که اخبار را می‌خواند، محدوده دینامیکی او در حدود 25-30 دسی‌بل در نوسان است. و در حین خواندن هر اثری، می تواند تا 50 دسی بل افزایش یابد.

سیگنال آنالوگ

سیگنال آنالوگ یک روش پیوسته زمان برای انتقال داده است. عیب آن وجود نویز است که گاهی منجر به از دست رفتن کامل اطلاعات می شود. اغلب اوقات شرایطی پیش می‌آید که نمی‌توان تعیین کرد که داده‌های مهم کجا در کد هستند و کجا اعوجاج‌های معمولی وجود دارد.

به خاطر این است پردازش دیجیتالسیگنال ها محبوبیت زیادی به دست آورده اند و به تدریج جایگزین آنالوگ می شوند.

سیگنال دیجیتال

یک سیگنال دیجیتال خاص است و با توابع گسسته توصیف می شود. دامنه آن می تواند مقدار معینی از مواردی که قبلاً مشخص شده است به خود بگیرد. اگر سیگنال آنالوگ قادر به دریافت از یک عالمهنویز، سپس دیجیتال بیشتر تداخل دریافتی را فیلتر می کند.

علاوه بر این، این نوع انتقال داده، اطلاعات را بدون بار معنایی غیر ضروری منتقل می کند. چندین کد را می توان همزمان از طریق یک کانال فیزیکی ارسال کرد.

هیچ نوع سیگنال دیجیتالی وجود ندارد، زیرا به عنوان یک روش جداگانه و مستقل برای انتقال داده برجسته است. این یک جریان باینری را نشان می دهد. امروزه این سیگنال محبوب ترین در نظر گرفته می شود. این به دلیل سهولت استفاده است.

کاربرد سیگنال دیجیتال

یک سیگنال الکتریکی دیجیتال چه تفاوتی با سایرین دارد؟ این واقعیت که او قادر به انجام بازسازی کامل در تکرار کننده است. هنگامی که سیگنالی با کوچکترین تداخل به تجهیزات ارتباطی می رسد، بلافاصله شکل خود را به دیجیتال تغییر می دهد. این به عنوان مثال، به یک برج تلویزیون اجازه می دهد تا دوباره سیگنال تولید کند، اما بدون اثر نویز.

اگر کد با اعوجاج های زیاد وارد شود، متأسفانه نمی توان آن را بازیابی کرد. اگر ارتباطات آنالوگ را مقایسه کنیم، در یک موقعیت مشابه، یک تکرار کننده می تواند بخشی از داده ها را استخراج کند و انرژی زیادی صرف کند.

بحث در مورد ارتباطات سلولی فرمت های مختلف، با اعوجاج قوی روی خط دیجیتالصحبت کردن تقریبا غیرممکن است، زیرا کلمات یا عبارات کامل شنیده نمی شوند. در این مورد، ارتباط آنالوگ موثرتر است، زیرا می توانید به گفتگو ادامه دهید.

دقیقا به خاطر مشکلاتی از این دست است سیگنال دیجیتالتکرار کننده ها اغلب به منظور کاهش شکاف خطوط ارتباطی تشکیل می شوند.

سیگنال گسسته

حالا همه استفاده می کنند تلفن همراهیا نوعی «شماره‌گیر» در رایانه شما. یکی از وظایف دستگاه ها یا نرم افزار- این انتقال یک سیگنال، در این مورد یک جریان صوتی است. برای حمل یک موج پیوسته، به کانالی نیاز است که بالاترین سطح توان را داشته باشد. به همین دلیل تصمیم به استفاده از سیگنال گسسته گرفته شد. نه خود موج، بلکه خود موج را ایجاد می کند نمای دیجیتال. چرا؟ زیرا انتقال از طریق فناوری (مثلاً تلفن یا رایانه) انجام می شود. مزایای این نوع انتقال اطلاعات چیست؟ با کمک آن، مقدار کل داده های ارسالی کاهش می یابد، و ارسال دسته ای نیز راحت تر سازماندهی می شود.

مفهوم "نمونه برداری" مدتهاست که به طور پیوسته در کار فناوری رایانه استفاده می شود. به لطف این سیگنال، اطلاعات پیوسته ای منتقل نمی شود که به طور کامل با نمادها و حروف خاص رمزگذاری شده است، بلکه داده ها در بلوک های خاص جمع آوری می شوند. ذرات مجزا و کامل هستند. این روش رمزگذاری مدت هاست که به پس زمینه منتقل شده است، اما به طور کامل ناپدید نشده است. می توان از آن برای انتقال آسان قطعات کوچک اطلاعات استفاده کرد.

مقایسه سیگنال های دیجیتال و آنالوگ

هنگام خرید تجهیزات، به ندرت کسی به این فکر می کند که چه نوع سیگنال هایی در این یا آن دستگاه استفاده می شود و حتی بیشتر در مورد محیط و طبیعت آنها. اما گاهی اوقات هنوز باید مفاهیم را درک کنید.

مدتهاست که مشخص شده است که فناوری های آنالوگ در حال از دست دادن تقاضا هستند، زیرا استفاده از آنها غیرمنطقی است. در ازای آن ارتباطات دیجیتال می آید. ما باید بفهمیم در مورد چه چیزی صحبت می کنیم و بشریت از چه چیزی امتناع می کند.

به طور خلاصه، سیگنال آنالوگ روشی برای انتقال اطلاعات است که شامل توصیف داده ها در توابع پیوسته زمان است. در واقع، به طور خاص، دامنه نوسانات می تواند برابر با هر مقدار در محدوده های خاص باشد.

پردازش سیگنال دیجیتال با توابع زمان گسسته توصیف می شود. به عبارت دیگر، دامنه نوسانات این روش برابر با مقادیر کاملاً مشخص شده است.

با حرکت از تئوری به عمل، باید گفت که سیگنال آنالوگ با تداخل مشخص می شود. چنین مشکلاتی در مورد دیجیتال وجود ندارد، زیرا با موفقیت آنها را "صاف" می کند. به لطف فناوری های جدید، این روش انتقال داده قادر است تمام اطلاعات اصلی را به تنهایی و بدون دخالت دانشمند بازیابی کند.

در مورد تلویزیون صحبت می کنیم، می توانیم با اطمینان بگوییم: انتقال آنالوگ مدت هاست که از مفید بودن آن گذشته است. اکثر مصرف کنندگان به سیگنال دیجیتال سوئیچ می کنند. عیب دومی این است که اگر انتقال آنالوگقادر به دریافت هر وسیله ای است، سپس روش مدرن تر فقط تجهیزات ویژه است. اگرچه تقاضا برای روش منسوخ مدت طولانی کاهش یافته است، اما این نوع سیگنال ها هنوز نمی توانند به طور کامل از زندگی روزمره ناپدید شوند.

سیستم AB

اولین سیستمی که کاربرد عملی در توسعه استریوفونی دریافت کرد، سیستم AB بود.

بلوک دیاگرام انتقال صدا از طریق سیستم AB در شکل نشان داده شده است. 2. در این مورد، دو میکروفون وجود دارد: Ml سمت چپ و Mp راست، که در جلو در مقابل نوازندگان، به عنوان مثال، در مقابل ارکستر قرار می گیرند. امواج صوتی ساطع شده از همان سازها بر روی میکروفون‌ها با فازها و شدت‌های متفاوت تأثیر می‌گذارند، بسته به اینکه میکروفون چقدر از منبع فاصله دارد، به همین دلیل است که سیستم AB را شدت فاز می‌گویند.

هنگام استفاده از سیستم AB، موارد زیر باید در نظر گرفته شود. اولاً، اگر فاصله بین میکروفون‌ها خیلی زیاد باشد، شنونده ممکن است احساس «شکستن» در تصویر، جهش صدا از بلندگوی به بلندگوی دیگر، «شکست در مرکز»، عدم تداوم صدا داشته باشد. تصویر در آزیموت، و ناتوانی در تشخیص منابع صوتی فردی در این تصویر.

شکل 2. سیستم استریو AV

چگونه فاصله بیشتربین میکروفون ها، زاویه درک تصویر استریوفونیک کوچکتر به نظر می رسد. ثانیاً، اگر منابع صدا خیلی نزدیک به خط میکروفون ها قرار گیرند، همان اثر نامطلوب و حتی به میزان بیشتری می تواند رخ دهد. ثالثاً، هر چه فاصله میکروفون ها کمتر باشد، انتقال صدای منابعی که در زوایای مختلف نسبت به محور تقارن میکروفون ها قرار دارند، صحیح تر است. با این حال، نمی‌توانید میکروفون‌ها را خیلی نزدیک کنید. حداقل فاصله با توجه به نیاز هر میکروفون برای دریافت اطلاعات متفاوت محدود شده است. هنگامی که هر دو میکروفون در یک نقطه از فضا قرار می گیرند، اطلاعات یکسانی را در سیستم AV درک می کنند و اثر استریو ناپدید می شود.

سیستم XY

در این سیستم، محلی سازی منابع صدا تنها با تفاوت در شدت صوت درک شده توسط هر دو میکروفون تضمین می شود، به همین دلیل است که سیستم مبتنی بر شدت نامیده می شود. هیچ تغییر فازی بین سیگنال های میکروفون های Ml و Mp وجود ندارد.

نمودار انتقال صدای استریوفونیک با استفاده از سیستم XY در شکل 3 نشان داده شده است. دو میکروفون جهت دار (در این مورد، دو جهته) در یک طرح واحد ترکیب شده اند تا دیافراگم های آنها تا حد امکان به یکدیگر نزدیک شوند، مثلاً در کنار یکدیگر یا در یک عمود بالای یکدیگر قرار گیرند.

شکل 3

محورهای حداکثر حساسیت در دو جهت متعامد قرار دارند به گونه ای که با صفحه تقارن که میدان صوتی را به نصف تقسیم می کند (اغلب 45 درجه) زوایای مساوی تشکیل می دهند.

با در نظر گرفتن ویژگی های جهت میکروفون ها، منبع صدا I1 فقط توسط میکروفون Ml، منبع صدا IZ - فقط توسط میکروفون Mn که حداکثر حساسیت را در این جهت ها دارد، درک می شود. منبع صدا I2 که در مرکز میدان صوتی قرار دارد، به طور مساوی توسط میکروفون های Ml و Mn درک می شود و در حین پخش صدایی از مرکز شنیده می شود. منابع صوتی واقع بین منابع I1 و I2 سیگنال سطح بالاتری را در میکروفون Ml ایجاد می کنند و هنگام گوش دادن، در سمت چپ مرکز درک می شوند. منابع صوتی واقع بین منابع I2 و IZ هنگام پخش در سمت راست شنیده می شوند.

سیستم ام اس

این سیستم در واقع یکی از انواع سیستم XY است، به عنوان مثال، زمانی که یکی از میکروفون های Mm دارای مشخصه جهت دایره ای و میکروفون دوم Ms دارای مشخصه کسینوس است، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 2.3، g.

در سیستم MS، سیگنال استریو به "سیگنال صدا" یا سیگنال M (از کلمه آلمانی Mittel - وسط) و "سیگنال جهت" یا سیگنال S (از کلمه آلمانی Seite - سمت) تقسیم می شود. سیگنال M اطلاعات مجموع تک صدایی معمول است، یعنی مجموع سیگنال های چپ و راست. سیگنال S حاوی اطلاعاتی در مورد میدان صوتی در سمت چپ و راست میکروفون است، یعنی اطلاعاتی در مورد محل منابع صوتی در امتداد جلو. سیگنال S نشان دهنده تفاوت در شدت امواج صوتی است که از یک منبع روی دیافراگم میکروفون در دو طرف - چپ و راست - عمل می کنند.

برای به دست آوردن اطلاعات از کانال های X چپ و Y راست سیستم انتقال استریو، لازم است سیگنال ها را با استفاده از مبدل های مجموع اختلاف SRP تبدیل کنید (شکل 4). سیگنال کانال چپ یک جفت استریو مجموع سیگنال های M و S یعنی X=M+S است و سیگنال کانال سمت راست تفاوت بین سیگنال های M و S است، یعنی Y=M-- اس. این را می توان به راحتی با به تصویر کشیدن ویژگی های جهت میکروفون های M (دایره) و S (کسینوس) در یک سیستم مختصات دکارتی تأیید کرد (شکل 5a). در سیستم دکارتی، وابستگی حساسیت میکروفون E به زاویه برخورد M و S (a) مشخصه دایره ای به شکل یک خط مستقیم M است و برای مشخصه کسینوس - بخشی از موج کسینوس. اس.

شکل 4

برنج. 5

اگر در یک کانال ولتاژ سیگنال های M و S اضافه شود (M+S) و در کانال دیگر ولتاژ سیگنال S از ولتاژ سیگنال M (یعنی M--S) کم شود، برای هر کدام از کانال های انتقال استریو وابستگی ولتاژ خروجی به زاویه وقوع موج صوتی در میکروفون با منحنی های M+S = X و M--S = Y نشان داده می شود، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 5 ب. بنابراین، واضح است که سیستم های XY و MS معادل هستند و انتقال از یکی از آنها به دیگری با استفاده از ساده ترین عملیات تبدیل سیگنال مجموع-تفاوت انجام می شود.

سیستم MS به وجود اجزای اضافی در کنسول مهندسی صدا نیاز دارد: مبدل های مجموع اختلاف، جهت استریو و تنظیم کننده های پایه. مزیت سیستم MS نسبت به سیستم XY این است که با این سیستم تکنیک کنترل ساده تر است، از بسیاری جهات با تکنیک کنترل انتقال تک صدایی معمولی یکسان است. در این سیستم، تنظیم هم عرض کلی پایه و هم عرض بخش هایی از پایه که توسط گروه های مجزا از مجریان اشغال شده است، و همچنین تنظیم جهت ها به منابع آسان است.

سیستم های ترکیبی

سیستم‌های AB، XY و MS که در بالا مورد بحث قرار گرفت، بر اساس استفاده از دو میکروفن مونوفونیک معمولی، یا در رابطه با سیستم‌های XY و MS - یک میکروفون استریوفونیک، که دو میکروفون تک صدایی است که در یک محفظه چیده شده‌اند، هستند. با این حال، با توسعه استریوفونیک، به ویژه با ظهور ضبط صدای چند کاناله، سیستم های انتقال صدای استریوفونیک به تدریج پیچیده تر شدند. در نزدیکی هر گروه از سازها، هر گروه از نوازندگان، به طور جداگانه برای تکنواز، جداگانه برای برخی سازها، میکروفون ها شروع به نصب کردند. همه این سیگنال ها ابتدا ضبط می شوند و سپس "میکس" می شوند. نتیجه یک استریو اورجینال است که از آن قسمت های پخش استریو و مونو حذف می شود. سیستم های انتقال صدای استریوفونیک با استفاده از تعداد زیادی میکروفون، سیستم های پلی میکروفون نامیده می شوند. برخی از آنها:

سیستم پلی میکروفون AB

سیستم پلی میکروفون XY

سیستم ترکیبی AB و XY

سیستم MS با چند میکروفون تکی

سیستم تبدیل دوگانه

نتیجه گیری در مورد سیگنال های استریو

برای تشکیل یک سیگنال استریو، حداقل دو میکروفون مورد نیاز است که در داخل قرار دارند نقاط مختلف(سیستم AB) اتاق اولیه (استودیو، سالن)، و در یک نقطه، اما در یک زاویه خاص نسبت به یکدیگر (سیستم XY)، یا با الگوی تابشی متفاوت (سیستم MS).

اصل سیستم MS که شامل انتقال مجموع و اختلاف سیگنال های L و P است، برای تولید سیگنال پخش استریو استفاده می شود که امکان دریافت پخش های استریو بر روی دستگاه های مونورا را فراهم می کند.

برای بازتولید یک سیگنال استریو به دست آمده با استفاده از سیستم MS، یک بلوک تبدیل مجموع اختلاف اضافی مورد نیاز است که سیگنال‌های M و S را به سیگنال‌های L و R تبدیل می‌کند و با تغییراتی می‌توان از آن برای تنظیم عرض استریو استفاده کرد.