Në një sistem me kanal N, numri i filtrave dhe llojet e tyre është Nn, ku n është numri i fazave të konvertimit. Numri i filtrave dhe llojet e tyre mund të reduktohet duke shtuar një transformim të shumëfishtë grup, në të cilën sinjali i grupit i nënshtrohet transformimit. Për këtë qëllim, kanalet N ndahen në m grupe të kanaleve K, d.m.th. Km=N. Në secilin grup, sinjali i secilit kanal i nënshtrohet konvertimit individual duke përdorur frekuencat bartëse w H1 , w H2 ,..., w NC (Fig.3.51). Në të gjitha grupet, transformimi është i të njëjtit lloj, kështu që i njëjti spektër frekuencash formohet në daljen e secilit grup. Spektrat e grupit që rezultojnë më pas transformohen në grup me bartësit w GR1 , w GR2 ,..., w GRm , kështu që pas kombinimit të sinjaleve të grupit të konvertuar, formohet një spektër frekuencash i kanaleve N. Në rastin në shqyrtim, numri total i filtrave është i barabartë me N+mn GR dhe numri i llojeve të filtrave reduktohet në K+mn GR, ku n GR është numri i hapave të konvertimit në grup.
Fig.3.51 Konvertimi i frekuencës në grup
Kështu, përdorimi i transformimeve të shumëfishta dhe grupore bën të mundur unifikimin e pajisjeve filtruese të sistemit, d.m.th. zvogëloni shumëllojshmërinë e saj. Një bashkim i tillë rrit prodhueshmërinë e komponentëve të pajisjeve dhe, në fund të fundit, zvogëlon koston e saj.
Multipleksimi është procesi i kombinimit të një sërë sinjalesh që mbartin informacion në një sinjal grupor që do të transmetohet, i përqendruar në një brez frekuence. Detyra zgjidhet ose me mjete ajrore ose tokësore. Pothuajse çdo kombinim mund të përdoret:
Metodat e përdorura për modulimin në pajisjet tokësore;
Vula në pajisjet tokësore;
Modulimi i transportuesit në një lidhje satelitore;
Qasje e shumëfishtë.
Pra, në sistemet INTELSAT, TELESAT, DSCS-1 dhe ²Lightning², modulimi i amplitudës me një brez të vetëm përdoret me shumëfishimin e ndarjes së frekuencës dhe ndarjen e kanalit (NC), modulimin e frekuencës në një linjë satelitore dhe frekuenca të ndryshme bartëse për çdo ES.
Sistemi WMDV mund të quhet PCM/VU/CHFM/MDVU.
Një sistem SPADE me një kanal për operator është caktuar: PCM/FSK/FDMA.
Në pajisjet tokësore, multipleksimi i ndarjes së frekuencës dhe ndarja e kanaleve (NC) janë më të zakonshmet. Sistemet NC përfshijnë:
a) Sistemet bartëse të shtypur me brez të vetëm (SBC);
b) sistemet me një brez të vetëm me një bartës të transmetuar (OBP-PN);
c) sistemet mbajtëse të shtypura me dy drejtime (SBC);
d) sistemet e dyanshme me një bartës të transmetuar (DBP-PN).
Përdoret kryesisht nga OBP.
Sistemet e ndarjes së kohës përdorin:
Metodat diskrete;
Metodat dixhitale.
Në mënyrë tipike, RT kombinohet me TDMA dhe NC me MDMA, por sistemet e përziera janë gjithashtu të mundshme.
Transmetimi i sinjaleve televizive dhe sinjaleve audio.
Sipas planit WARC-77, shpejtësia maksimale e transmetimit në një kanal televiziv nuk i kalon 20 Mbps. Por për të transferuar një imazh me ngjyra me cilësi të lartë, kërkohet një shpejtësi transferimi prej të paktën 34 Mbps. Prandaj, për gjeneratën e parë të sistemeve televizive satelitore u përdorën metoda analoge-dixhitale, kur një pjesë e informacionit transmetohej në formë analoge, ndërsa një pjesë në formë dixhitale.
Një sistem i tillë është sistemi MAC (Multiplexing Analogue Components). Në këtë sistem, sinjali i ndriçimit analog transmetohet në mënyrë alternative (me metodën e ndarjes së kohës) me sinjalet e krominancës të shndërruara në një formë diskrete, gjë që bën të mundur shmangien e shtrembërimeve të kryqëzuara të sinjaleve të ndriçimit dhe krominancës, për të zvogëluar zhurmën në krominancë. kanal për shkak të transferimit të tij në rajonin e frekuencës së ulët. Sinjalet e zërit, sinkronizimit, të dhënave transmetohen së bashku me sinjalet me ngjyra në një rrymë dixhitale të përbashkët.
Në versionin më të thjeshtë, sinjali i ndriçimit transmetohet në kohë reale gjatë pjesës aktive të linjës, dhe rryma dixhitale - në intervalin e pulsit të shuarjes horizontale, dhe sinjali i kromës është para-kompresuar në kohë. Në pritje, rryma totale dixhitale është e demultipleksuar. Rrjedha që korrespondon me sinjalin e krominancës shtrihet dhe zhvendoset në kohë për të rivendosur përmasat origjinale, dhe më pas futet në dekoder.
Në një sistem më kompleks, si sinjali i ndriçimit ashtu edhe ai i krominancës kompresohen në kohë, dhe ndarja kryhet në periudhën jo vetëm të linjës, por edhe të kornizës. Kjo ju lejon të ndryshoni raportin e pamjes së kornizës. Si rezultat i studimeve ECP, u zgjodh një raport kompresimi prej 3/2 për sinjalin e ndriçimit dhe 3 për sinjalet e krominancës. Në anën transmetuese, sinjali i ndriçimit vonohet nga një periudhë kornizë në raport me sinjalin e krominancës, ndërsa në pritje, sinjali i ndriçimit kalon pa ndryshime, dhe sinjali i krominancës shtrihet në kohë dhe vonohet me një periudhë kornizë, në mënyrë që të raporti origjinal është restauruar.
Një nga problemet më të vështira të televizionit satelitor (STV) është metoda e transmetimit të sinjaleve audio në një kanal televiziv. Studimet dhe eksperimentet teorike kanë treguar se duke përdorur metodën analoge FM në brezin 12 GHz, është e mundur të transmetohen së bashku me një sinjal imazhi jo më shumë se dy programe zanore me një raport sinjal-zhurmë prej rreth 50-55 dB, dhe frekuenca e nënbartësit të dytë duhet të zgjidhet në mënyrë që të mos ndërhyjë në kanalin e ngjyrave. Për shembull, për TV-SAT, u zgjodhën vlerat e nënbartësve prej 5,5 MHz dhe 5,746128 0,000003 MHz. Është e nevojshme të keni të paktën 4-6 kanale zëri në bagazhin.
Metoda e transmetimit të një rryme dixhitale së bashku me sinjalet e imazhit duhet të plotësojë disa kërkesa: cilësia e transmetimit të imazhit nuk duhet të përkeqësohet; probabiliteti i gabimit në transmetimin e sinjaleve audio nuk duhet të kalojë 10 -3 në një raport C/N=8 dB; kërkohet përputhshmëria me marrësit ekzistues televiziv.
Mund të dallohen tre mënyra të transmetimit të sinjaleve të imazhit dhe rrymës dixhitale:
Ndarja e frekuencës (sistemi MAS-A);
Ndarja e kohës në frekuencë video (MAC-B);
Ndarja e kohës së transportuesit (MAC-C).
Sistemi MAC-A. Rrjedha dixhitale transmetohet në një frekuencë nënbartëse që tejkalon frekuencën e sipërme të spektrit të sinjalit video. Frekuenca e nënbartësit zgjidhet nga raporti , ku F B është frekuenca e sipërme e sinjalit video, R është shpejtësia e bitit në Mbit/s.
Ndër metodat e modulimit dixhital, përparësi i jepet kyçjes me ndërrim fazor me dy pozicione me brez anësor të shtypur pjesërisht, i quajtur gjithashtu "MSK i thjeshtuar" (Çelja Minimum Shift), për shkak të thjeshtësisë së tij dhe zbatueshmërisë së një demoduluesi koherent në pritje.
Sistemi MAC-B. Kompresimi i një sinjali video nga një rrymë dixhitale në një frekuencë video bazohet në përdorimin e disa tepricave të sinjalit televiziv - prania në secilën rresht të intervaleve për rrugën e kthimit të rrezeve, në të cilën transmetohen vetëm sinjalet e sinkronizimit. Duke futur një sekuencë PCM në intervalet e specifikuara, dy deri në katër programe audio mund të transmetohen pa rritur gjerësinë totale të brezit të zënë nga sinjali video. Avantazhi i kësaj metode transmetimi është mungesa e një demoduluesi të veçantë për sinjalet audio, pasi sekuenca dixhitale merret në daljen e një detektori të përbashkët të frekuencës.
Në rrjetet e telekomunikacionit, sistemet shumëkanale me frekuencë dhe ndarje kohore të kanaleve kanë gjetur aplikim të gjerë.
5.2.1. Parimet e formimit të sinjaleve grupore në sistemet shumëkanale me ndarje frekuence të kanaleve
Të gjitha sistemet multiplekse të ndarjes së frekuencës me shumë kanale (FSDM) përdorin sinjale AM me një brez të vetëm (AM-SSB). Metodat për ndërtimin e një MCS me FDM ndryshojnë në mënyrën e formimit të sinjalit të grupit dhe në veçoritë e transmetimit të tij në një rrugë lineare. Sipas veçorisë së parë, ekzistojnë opsione:
– me konvertim individual të sinjalit;
– me shndërrim grupor të sinjaleve.
Sipas metodës së amplifikimit të sinjalit grupor (linear) në pikat e ndërmjetme (shenja e dytë), opsionet dallohen me amplifikimin e secilit sinjal individual ose sinjalin linear në tërësi.
Me konvertim individual të sinjalit spektri i frekuencës grupore (lineare) formohet nga një transformim i veçantë i pavarur i secilit prej tyre N sinjale. Në fig. Figura 5.3 tregon një bllok diagram që shpjegon këtë metodë. Çdo kanal përmban një filtër të brezit të kanalit (BPF i), modulator kanali (M i) dhe demodulator (DM i), dhe në stacionet e ndërmjetme (PS) - një pajisje përforcuese individuale (Us i).
virtytet të kësaj metode janë:
– një zgjidhje e thjeshtë për problemin e izolimit (degëzimit) të çdo sinjali në çdo pikë të ndërmjetme;
– nuk ka kërkesa të larta për treguesit e cilësisë për një pajisje amplifikuese individuale: çdo amplifikator është relativisht me brez të ngushtë dhe mund të funksionojë me shtrembërime të mëdha jolineare, pasi ato shtypen në dalje nga një filtër brez-kalimi;
– konvertimet minimale të sinjalit në pikat fundore;
- besueshmëri e lartë e komunikimit, pasi dështimi i njërit prej amplifikuesve të pikës së ndërmjetme nuk ndikon në funksionimin e të tjerëve.
Oriz. 5.3. Diagrami strukturor i ISS me FDC me individ
konvertimi i sinjalit
– konsumi i rëndë dhe i lartë i energjisë i pajisjeve të stacionit të ndërmjetëm për shkak të pranisë së amplifikatorëve të kanalit;
- prania e një numri të madh pajisjesh elektorale (PFC) dhe, si rezultat, një rritje në vëllimin dhe koston e pajisjeve;
– përdorimi i dobët i gjerësisë së brezit të rrugës lineare, sepse për shkak të selektivitetit të pamjaftueshëm të CTF, është e nevojshme të rritet hapësira e frekuencës midis sinjaleve të kanaleve ngjitur, gjë që përkeqëson "densitetin e paketimit" të sinjalit linear; si rezultat, frekuenca e sipërme e sinjalit linear rritet dhe gjatësia e lejuar e seksionit të linjës midis pikave ngjitur përforcuese zvogëlohet.
Në zemër të metodës me konvertimin e sinjalit në grup qëndron parimi i formimit të një sinjali linear në pikën fundore të transmetimit (OP td) të sistemit duke përdorur disa faza të konvertimit. Në çdo fazë, kombinohen disa sinjale kanalesh, d.m.th. një sinjal linear është shuma e disa sinjaleve të grupit të ndërmjetëm. Në pikën përfundimtare të marrjes (OP pr), kryhen veprimet e kundërta.
avantazh Kjo metodë është për të thjeshtuar pikat e ndërmjetme dhe, si rezultat, për të zvogëluar koston dhe madhësinë e tyre.
Disavantazhet e metodës së përforcimit të grupit përfshijnë:
– Kërkesat e cilësisë së lartë për amplifikatorin linear të stacionit të ndërmjetëm: ai duhet të ketë një përgjigje të frekuencës së fitimit të mirëpërcaktuar në gjerësinë e brezit të spektrit linear dhe shtrembërim jolinear shumë të ulët;
– vështirësi në izolimin e sinjaleve të kanalit.
Është e pamundur që kanalet të vendosen afër në spektrin linear të frekuencës, pasi me një rritje të frekuencës bartëse, vetitë selektive të filtrave brez-pass përkeqësohen (gjerësia e brezit të qarkut rezonant është e barabartë me ∆ f= f 0 /Qk). Prandaj, me frekuencë në rritje fështë e nevojshme të rritet intervali mbrojtës ∆ f zi ndërmjet kanaleve ngjitur. Në MCS moderne me FDM, çdo kanali i është caktuar një brez frekuencash prej 4 kHz, megjithëse gjerësia e brezit të FDM është 3.1 kHz. Në këtë rast = 0.9 kHz. Prandaj, FDM MCS në mënyrë efektive përdor afërsisht 80% të gjerësisë së brezit të rrugës së transmetimit. Për më tepër, rruga e grupit duhet të jetë shumë lineare.
Kjo është një nga arsyet kryesore për kalimin në metodën e transformimit të grupit. Në këtë rast, konvertimi i një sinjali individual kryhet në disa hapa. Në çdo fazë, kombinohen disa sinjale të konvertuara të gjeneruara në fazat e mëparshme. Parimi i kësaj metode është ilustruar në Fig. 5.4. Në fazën e parë, kryhet një konvertim individual në spektrin e një sinjali ndihmës grupor, të quajtur primar; në fazën e dytë, një sinjal dytësor merret duke kombinuar disa sinjale të grupit parësor të konvertuar, etj. Hapi i fundit quhet hapi i transformimit të sistemit. Në anën marrëse kryhen veprimet e kundërta.
Në fig. 5.5, a, b të dhënat e transformimit janë paraqitur në rajonin spektral, fig. 5.5, a shpjegon gjenerimin e sinjalit të grupit Primar Standard Group (PSG) duke përdorur frekuenca individuale të transportuesit f h1 – f h12, dhe fig. 5.4 – Grupi Standard Sekondar (SSG) nëpërmjet transportuesve multicast f h1 – f h5.
Oriz. 5.4. Parimi i metodës së konvertimit të sinjalit në grup
Oriz. 5.5. Formimi i spektrave të sinjaleve të grupit
fillore ( a) dhe grupi standard sekondar ( b)
Përparësitë metoda:
- "dendësia e paketimit" e lartë e spektrit të sinjalit linear dhe, në përputhje me rrethanat, një rënie në gjerësinë e brezit të sinjalit linear me të njëjtin numër kanalesh;
- thjeshtimi i stacioneve të ndërmjetme, rritja e distancës midis pikave të ndërmjetme dhe reduktimi i kostos së sistemit në tërësi;
- zvogëlimi i numrit të llojeve të ndryshme të transformimeve dhe filtrave, duke çuar në pajisje më të lira, duke rritur serializimin dhe unifikimin e tyre;
– zvogëlimi i numrit të frekuencave të ndryshme bartëse të përdorura në konvertimin në grup dhe thjeshtimin e pajisjeve të gjeneratorit;
– thjeshtësohet problemi i përzgjedhjes së grupeve të kanaleve dhe ndërlidhjes së llojeve të ndryshme të pajisjeve ISS.
Disavantazhet e metodës:
- një numër i madh transformimesh mbi secilin sinjal, si rezultat, shtrembërimi i sinjalit rritet dhe, në përputhje me rrethanat, kërkesat për pajisje bëhen më të rrepta;
– rritje e mundshme në madhësi dhe kosto të terminaleve.
Parametrat kryesorë të grupeve standarde të kanaleve MCS me FDM janë dhënë në tabelën 5.1.
Tabela 5.1
Parametrat bazë të grupeve standarde të kanaleve
5.2.2. Parimet e gjenerimit të sinjaleve shumëkanale në MCS me ndarje kohore të kanaleve
Me ndarjen kohore të kanaleve (TDM), një rrugë grupore me ndihmën e ndërprerësve sinkron të transmetuesit dhe marrësit sigurohet në mënyrë alternative për transmetimin e sinjaleve të secilit kanal të ISS. Diagrami strukturor i ISS me VRC është paraqitur në fig. 5.6, ku futen emërtimet e mëposhtme: IP i, PS i – i-burimi dhe marrësi i mesazheve, IM - modulator i pulsit, GTI - gjenerator i pulsit të orës, LS - linja komunikimi, ID i - detektor pulsi i-kanali i saj. Sekuencat e pulseve të moduluara që nuk mbivendosen në kohë përdoren si sinjale kanali në sistemet me TDM. Grupi i sinjaleve të kanalit formon një sinjal grupor.
| ATA |
| LS |
| GTI |
| IC N |
| N |
| ËSHTË 1 |
| ËSHTË 2 |
| K |
| K pr |
| ID N |
| PS N |
| N |
| ID 2 |
| PS 2 |
| ID 1 |
| PS 1 |
| Oriz. 5.6. Diagrami strukturor i ISS me VRC |
Sistemet e transmetimit dixhital (DTS) me TDM të përdorura në rrjetet e telekomunikacionit janë ndërtuar mbi bazën e një hierarkie të caktuar, e cila duhet të plotësojë kërkesat themelore të mëposhtme:
– transmetimi nëpërmjet kanaleve dhe shtigjeve DSP të të gjitha llojeve të sinjaleve analoge, diskrete dhe dixhitale;
– shumëllojshmëria korresponduese e përpunimit të sinjalit dhe shpejtësive të transmetimit në faza të ndryshme të transmetimit;
– mundësinë e një kombinimi mjaft të thjeshtë, ndarje, ndarje dhe kalim të rrymave dixhitale të transmetuara;
- Parametrat e DSP duhet të zgjidhen duke marrë parasysh karakteristikat e sistemeve drejtuese ekzistuese dhe të ardhshme;
– mundësia e ndërveprimit të DSP me sistemet e transmetimit analog dhe sistemet e ndryshme komutuese;
– gjatë sinjalizimit të mesazheve gjenerike, gjerësia e brezit të DSP duhet të përdoret në mënyrën më të mirë të mundshme.
Formimi i hierarkisë DSP kryhet në bazë të kombinimit të rrymave dixhitale të rendit të ulët, të quajtura rryma përbërëse, në një rrjedhë të vetme dixhitale, të quajtur rrymë grupore. Formimi i një sinjali dixhital në grup është i mundur në mënyrat e mëposhtme të kombinimit të rrymave dixhitale:
- karakter për karakter (Fig. 5.7, a);
- për kanal (Fig. 5.7, b).
Në të dyja rastet, 4 rrjedha kombinohen.
Oriz. 5.7. Struktura e kornizës së një sistemi transmetimi dixhital me simbol për simbol ( a) dhe për kanal ( b) duke kombinuar transmetimet dixhitale
Në kombinimin karakter për simbol, pulset e sinjaleve dixhitale të rrymave dixhitale të kombinuara shkurtohen dhe shpërndahen në kohë, në mënyrë që impulset e kombinuara të rrymave të tjera të mund të akomodohen në intervalet e lira. Me kombinimin kanal-pas-kanal të transmetimeve dixhitale, intervalet e ndara për grupet e kodit ngushtohen dhe shpërndahen në kohë. Sinjali i orës është i nevojshëm për shpërndarjen e saktë të rrymave dixhitale në skajin marrës.
Është e mundur të kombinohen rrymat dixhitale në cikle, gjë që është e ngjashme me kombinimin kanal për kanal: përpunohet (kompresohet) në kohë dhe i gjithë cikli i një transmetimi dixhital transmetohet, pastaj tjetri.
Metoda më e thjeshtë dhe më e përdorur është metoda e lidhjes karakter pas karakteri.
Me TDM, ndërlidhja midis kanaleve është e mundur, e cila është kryesisht për shkak të dy arsyeve:
– papërsosmëri e përgjigjes së frekuencës dhe përgjigjes fazore të rrugës së transmetimit;
– Sinkronizimi jo ideal i çelsave në anët e transmetimit dhe marrësit.
Për të zvogëluar nivelin e ndërhyrjes së ndërsjellë në TS, është gjithashtu e nevojshme të futen intervale kohore mbrojtëse, të cilat çojnë në një ulje të kohëzgjatjes së pulsit të secilit kanal dhe, si rezultat, në një zgjerim të spektrit të sinjalit. Në përputhje me teoremën e Kotelnikov për CFC, frekuenca minimale e kampionimit duhet të jetë f d = 2F në = 6,8 kHz. Sidoqoftë, në ISS reale me VRC f q = 8 kHz.
MCS-të reale me TDM janë inferiorë ndaj MCS-ve me FDM për sa i përket efikasitetit të përdorimit të spektrit të frekuencës. Sidoqoftë, sistemet me VRC kanë një numër avantazhesh:
– nuk ka ndërthurje me origjinë jolineare;
– faktori më i ulët i kreshtës;
- pajisja e VRK-së është shumë më e thjeshtë se pajisja e ChRK-së.
TDM gjen aplikimin më të gjerë në sistemet e transmetimit dixhital me PCM.
5.3. Metodat fazore, jolineare, të kombinuara dhe të tjera të ndarjes së kanaleve
5.3.1. Kanalet e ndarjes së fazave
Si bartës në sistemet e transmetimit me ndarje fazore të kanaleve (PRF), përdoren lëkundjet harmonike (bartës) me të njëjtat frekuenca dhe me faza fillestare që ndryshojnë nga njëra-tjetra me π/2:
Sinjalet e kanalit në sistem formohen nga modulimi i amplitudës së lëkundjeve të bartësit. Spektri i çdo sinjali të kanalit përmban dy breza anësor në lidhje me frekuencën bartës ω n. Me PRK, spektrat e sinjaleve të kanalit mbivendosen njëra-tjetrën. Sidoqoftë, ndarja e sinjaleve në pritje është e mundur për shkak të ortogonalitetit të ndërsjellë të transportuesve dhe . Ndarja e sinjaleve të kanalit dhe nxjerrja e sinjaleve të informacionit kryhen njëkohësisht në ndarjen e sinjaleve ortogonale. Në këtë rast, sinjali i grupit shumëzohet me bartësin e këtij kanali dhe integrohet duke përdorur një filtër me kalim të ulët. . Në pritje, një demodulator përdoret si shumëzues në çdo kanal. , tek i cili aplikohet një formë valore bartëse që është koherente me formën valore përkatëse të transmetimit. Nevoja për pritje koherente ndërlikon pajisjet e ndarjes së fazës, pasi kërkesat për pajisjet e gjeneratorit bëhen më të rrepta.
5.3.2. Ndarja e sinjaleve të transmetuara në frekuenca të shumta bartëse
Në sistemet diskrete të transmetimit të informacionit, MCS gjen zbatim praktik, në të cilin bartësit ortogonalë shprehen nga anëtarët e serisë trigonometrike: Ψ k = k cosω n t, . Diagrami bllok i një sistemi të tillë korrespondon me skemën e ndarjes së sinjaleve ortogonale. Sistemi përdor modulimin e amplitudës.
Zerot e spektrit të një pulsi të vetëm të sinjalit binar të transmetuar janë shumëfisha të frekuencës f 0 = 1/τu, ku τu është kohëzgjatja e pulsit. Nëse i barazojmë frekuencat f 0 dhe f n = ω n /2π, atëherë sistemi i zgjedhur i bartësve do të jetë ortogonal gjatë një intervali të kohëzgjatjes τ dhe. Si k- th sinjali i kanalit është MB(t) =c k(t)cos( kω n t), atëherë spektri i tij përmban dy breza anësor në raport me bartësin f k = kf n. Në f n = f 0 = 1/ τ dhe frekuencat bartëse ( k +1), (k kanalet + 2)-th, etj., si dhe bartësit e mëparshëm ( k – 1), (k– 2)-të etj., kanalet përkojnë me zerot e spektrit k-kanali i saj. Megjithëse spektrat e të gjitha sinjaleve të kanaleve mbivendosen, megjithatë, ndryshimet në formën e bartësve bëjnë të mundur ndarjen e këtyre sinjaleve në pritje duke përdorur metodën e ndarjes së sinjalit ortogonal.
Metoda e transmetimit në transportues të shumtë mund të kombinohet me metodën e ndarjes fazore të sinjaleve: në secilin transportues kω n është e mundur të transmetohen dy sinjale me bartës cos kω n t dhe mëkati kω n t. Në këtë rast, me të njëjtën gjerësi të spektrit të sinjalit të grupit, numri i kanaleve mund të dyfishohet.
Janë të njohura sisteme shumëkanale për transmetimin e informacionit diskrete, në të cilat si bartëse përdoren sisteme të tjera funksionesh ortogonale: polinomet Lezhandre, polinomet Laguerre etj. Të gjitha këto sisteme karakterizohen nga këto:
1) formimi dhe ndarja e sinjaleve të kanalit kryhet duke përdorur integrues të thjeshtë, në vend të filtrave kompleks të brezit të kanalit;
2) sistemet kanë imunitet të lartë ndaj zhurmës;
3) kalimet ndërmjet kanaleve ndikohen nga shtrembërimet lineare dhe jolineare në rrugën e grupit;
4) kërkesat për pajisje gjeneruese po bëhen më të rrepta për shkak të nevojës për pritje koherente.
5.3.3. Ndarja jolineare e sinjalit
Gjatë ndërtimit të disa sistemeve të transmetimit të sinjalit binar, përdoren metodat e mëposhtme të ndarjes jolineare të sinjalit:
- kombinim;
– ndarja e sinjaleve sipas nivelit;
– ndarja e kodeve të sinjaleve.
Metoda e ndarjes së sinjalit të kombinuar. Gjatë transferimit N mesazhe të pavarura diskrete mbi një shteg të përbashkët grupor, nëse elementi i- mesazhi mund të marrë një nga m i vlerat e mundshme ( i = 1, 2, ..., N), numri total i vlerave që mund të marrë një element N-burimi i kanalit që kombinon origjinalin N burimet do të jenë të barabarta me . Për të njëjtat vlera m i = m ne kemi M = m N. Pra, duke përdorur bazën e kodit M = m N, mund të transmetoni njëkohësisht informacion nga N burime individuale që punojnë me bazën e kodit t. Në veçanti, kur t= 2 (kodet binare), numri i kanaleve N= 2, mesazh grupi b G mund të marrë katër vlera të mundshme që korrespondojnë me kombinime të ndryshme zero dhe njësh në të dy kanalet, me N= 3 numri i kombinimeve të ndryshme do të jetë i barabartë me M= 8 etj. Detyra tani zbret në kalimin e disa numrave b G, përcaktimi i numrit të kombinimit. Këta numra mund të transmetohen nëpërmjet sinjaleve diskrete të modulimit të çdo lloji. Ndarja e sinjaleve bazuar në ndryshimin në kombinimet e sinjaleve nga kanale të ndryshme quhet kombinim. . Bllok diagrami i MCS me ndarje kombinimi (kodi) është paraqitur në fig. 5.8. Këtu janë postimet origjinale b 1 (t),b 2 (t),..., b N(t) nga N burimet futen në hyrjen e koduesit, i cili vepron si një kombinues kanali (CCU). Mori mesazh në grup b G ( t) konvertohet duke përdorur modulatorin M në një sinjal grupi u G ( t) duke hyrë në rrugën e grupit (linja e komunikimit). Në anën marrëse, pas demodulimit dhe dekodimit në marrësin (R) në ndarësin e kanalit (URD), mesazhet e kanalit formohen që korrespondojnë me N mesazhet kryesore.
Shembuj tipikë të multipleksimit të kombinuar janë sistemet e telegrafisë me frekuencë të dyfishtë (DFT) dhe telegrafisë dyfazore (DFT), në të cilat përdoren katër frekuenca të ndryshme për të transmetuar katër kombinime sinjalesh nga dy burime (kanale). fk, k= 1, 2, 3, 4 dhe katër frekuenca me faza të ndryshme fillestare (Tabela 5.2).
Oriz. 5.8. Diagrami strukturor i një sistemi shumëkanalësh
me vulë kombinimi
Tabela 5.2
Parametrat e sinjalit me 2 kanale
Sistemi i kombinuar është i favorshëm me një numër të vogël kanalesh, pasi një rritje në numrin e kanaleve (shumësia e sistemit) rrit në mënyrë dramatike numrin e kërkuar të sinjaleve të transmetuara, gjë që çon në kompleksitetin e sistemit. Aktualisht, përdoren sisteme dyfishe me FM dhe AM, sisteme trefishe me FM dhe sisteme të shumëfishta të kombinuara të llojit AFM (modulim amplitudë-fazë).
Ndarja e sinjaleve sipas nivelit. Në sistemin e ndarjes së sinjaleve sipas nivelit sinjalet e së njëjtës formë mund të transmetohen njëkohësisht, dhe sinjali i grupit është shuma e sinjaleve të kanalit. Ndarja e sinjaleve në pritje kryhet duke përdorur pajisje të pragut jolineare. Në rastin më të thjeshtë, kur ndani dy sinjale u 1 (t) dhe u 2 (t) me amplituda A 1 dhe POR 2 pajisja e pragut zgjedh një sinjal me një amplitudë më të madhe duke e kufizuar atë nga lart dhe poshtë (Fig. 5.9, a). Skema e pajisjes marrëse është paraqitur në fig. 5.9, b.
Oriz. 5.9. Diagrami strukturor i marrësit ISS
me ndarje jolineare të sinjalit ( b) dhe diagramet e sinjalit ( a)
Sinjali që korrespondon me sinjalin kalon në daljen e pajisjes së pragut. u 1 (t), por me një amplitudë të reduktuar të barabartë me (A 1 – POR 2). Ky sinjal përforcohet në vlerën nominale të amplitudës ( A 1) dhe hyn në daljen e kanalit të parë. Sinjali u 2 (t) në daljen e kanalit të dytë nxirret duke zbritur u 1 (t) nga sinjali total.
Ndarja kodike e sinjaleve. Parimet e ndarjes së kodit të kanaleve bazohen në përdorimin e sinjaleve me brez të gjerë (WBS), gjerësia e brezit të të cilave është shumë më e lartë se gjerësia e brezit të kërkuar për transmetimin konvencional të mesazheve, për shembull, në sistemet FDM me brez të ngushtë. Karakteristika kryesore e NLS është baza e sinjalit, e përcaktuar si produkt AT = ∆FT gjerësia e spektrit të tij ∆ F për kohëzgjatjen e tij T. Në sistemet e komunikimit dixhital që transmetojnë informacion në formën e simboleve binare, kohëzgjatja e NPN T dhe shpejtësia e mesazheve v lidhur me raportin T= 1/v. Prandaj, baza e sinjalit AT = ∆f/v karakterizon zgjerimin e spektrit NLS ( S shps) në lidhje me spektrin e mesazheve.
Zgjerimi i spektrit të frekuencës së mesazheve dixhitale të transmetuara mund të kryhet me dy metoda ose një kombinim të tyre:
– përhapja e drejtpërdrejtë e spektrit të frekuencës;
– kërcimi i frekuencës së bartësit.
Në metodën e parë, një sinjal me brez të ngushtë shumëzohet me një sekuencë pseudo të rastësishme (PRS) me një periudhë përsëritjeje. T, duke përfshirë N kohëzgjatja e sekuencës së biteve t 0 secili. Në këtë rast, baza NPS është numerikisht e barabartë me numrin e elementeve PSS: AT = T/t 0 = N.
Ndryshimi i kërcimit në frekuencën e bartësit zakonisht kryhet duke akorduar me shpejtësi frekuencën e daljes së sintetizuesit në përputhje me ligjin e formimit të një sekuence pseudo të rastësishme.
Marrja NLS kryhet nga një marrës optimal, i cili, për një sinjal me parametra plotësisht të njohur, llogarit integralin e korrelacionit
ku x(t) është sinjali hyrës, i cili është shuma e sinjalit të dobishëm u(t) dhe ndërhyrje n(t) (në këtë rast zhurma e bardhë).
Pastaj vlera z krahasuar me pragun Z 0 . Vlera e integralit të korrelacionit gjendet duke përdorur një korrelator ose një filtër të përputhur. Korrelatori "ngjesh" spektrin e sinjalit hyrës me brez të gjerë duke e shumëzuar atë me kopjen e referencës u(t) e ndjekur nga filtrimi në brezin 1/ T, e cila çon në një përmirësim të SNR në daljen e korrelatorit në AT herë në lidhje me hyrjen. Kur ndodh një vonesë midis sinjalit të marrë dhe atij të referencës, amplituda e sinjalit dalës të korrelatorit zvogëlohet dhe i afrohet zeros kur vonesa bëhet e barabartë me kohëzgjatjen e elementit PRS t 0 . Ky ndryshim në amplituda e sinjalit të daljes së korrelatorit përcaktohet nga forma e funksionit të autokorrelacionit (kur PSP-të hyrëse dhe referuese përkojnë) dhe funksioni i ndërlidhjes (kur PSP-të hyrëse dhe referuese ndryshojnë). Duke zgjedhur një grup të caktuar sinjalesh me veti "të mira" të ndërsjella dhe autokorrelative, është e mundur të sigurohet ndarja e sinjaleve në procesin e përpunimit të korrelacionit (konvolucioni NPS). Kjo bazohet në parimin e ndarjes së kodit të kanaleve të komunikimit.
5.3.4. Metodat statistikore të ngjeshjes
Metodat statistikore të multipleksimit përdorin veçoritë statistikore të sinjaleve të kanaleve në sistemet FDM ose TDM. Në sistemet telefonike me shumë kanale, kjo metodë ju lejon të organizoni lidhje shtesë në kanalet ekzistuese në pauzat e sinjaleve të të folurit. Gjatë një bisede telefonike, secili nga drejtimet e transmetimit është i zënë mesatarisht për 25% të kohës së telefonatës. Numri i kanaleve të zëna nga transmetimi i vazhdueshëm i zërit, të ashtuquajturat kanale aktive, në një sistem telefonik shumëkanalësh është gjithmonë më i vogël se numri i përgjithshëm i kanaleve. N dhe me një numër të madh kanalesh N raporti > 4000 n/N bëhet e barabartë me 0,25 - 0,35. Prania e kanaleve përkohësisht të lira bën të mundur ndërtimin e sistemeve të multipleksimit në të cilat numri i transmetimeve m tejkalon numrin nominal të kanaleve N.B në sisteme të tilla, kanali i sigurohet pajtimtarit vetëm gjatë transmetimit të vazhdueshëm të zërit, d.m.th., gjatë gjendjes aktive të kanalit. Gjatë pauzave në të folur, kanali shkëputet nga ky pajtimtar dhe lidhet me një abonent tjetër që flet. Kur abonenti i parë fillon të flasë përsëri, ai lidhet me çdo kanal falas në sistem.
Një lloj tjetër i sistemeve të multipleksimit statistikor janë sistemet në të cilat pauzat në transmetimin e zërit përmes kanaleve telefonike përdoren për transmetimin e të dhënave.
5.4. Sistemet e transmetimit dhe shpërndarjes së informacionit
Për të organizuar shkëmbimin e informacionit midis shumë burimeve dhe marrësve të informacionit, kanalet dhe sistemet e transmetimit kombinohen në rrjetet e komunikimit - sistemet e transmetimit dhe shpërndarjes së informacionit (ISDP).
Çdo ditë njerëzit përballen me përdorimin e pajisjeve elektronike. Pa to, jeta moderne është e pamundur. Në fund të fundit, ne po flasim për një TV, radio, kompjuter, telefon, multicooker dhe më shumë. Më parë, disa vite më parë, askush nuk mendonte se çfarë sinjali përdoret në secilën pajisje të operueshme. Tani fjalët "analog", "dixhital", "diskrete" janë dëgjuar prej kohësh. Disa nga sinjalet e listuara janë të cilësisë së lartë dhe të besueshme.
Transmetimi dixhital hyri në përdorim shumë më vonë se ai analog. Kjo për faktin se një sinjal i tillë është shumë më i lehtë për t'u ruajtur, dhe teknologjia në atë kohë nuk ishte aq e përmirësuar.
Çdo person vazhdimisht përballet me konceptin e "diskretitetit". Nëse e përktheni këtë fjalë nga latinishtja, atëherë do të thotë "ndërprerje". Duke hyrë thellë në shkencë, mund të themi se një sinjal diskret është një metodë e transmetimit të informacionit, që nënkupton një ndryshim në kohë të mediumit bartës. Kjo e fundit merr çdo vlerë nga të gjitha të mundshmet. Tani diskretesia po zbehet në sfond, pasi u mor vendimi për të prodhuar sisteme në një çip. Ato janë integrale dhe të gjithë komponentët ndërveprojnë ngushtë me njëri-tjetrin. Në diskrete, gjithçka është saktësisht e kundërta - çdo detaj plotësohet dhe lidhet me të tjerët përmes linjave të veçanta të komunikimit.
Sinjali
Një sinjal është një kod i veçantë që transmetohet në hapësirë nga një ose më shumë sisteme. Ky formulim është i përgjithshëm.
Në fushën e informacionit dhe komunikimit, një sinjal është një bartës i veçantë i çdo të dhënë që përdoret për të transmetuar mesazhe. Mund të krijohet por nuk pranohet, kushti i fundit është fakultativ. Nëse sinjali është një mesazh, atëherë "kapja" e tij konsiderohet e nevojshme.
Kodi i përshkruar jepet nga një funksion matematikor. Karakterizon të gjitha ndryshimet e mundshme të parametrave. Në teorinë e inxhinierisë radio, ky model konsiderohet bazë. Në të, zhurma quhej analog i sinjalit. Është një funksion i kohës që ndërvepron lirisht me kodin e transmetuar dhe e shtrembëron atë.
Artikulli përshkruan llojet e sinjaleve: diskrete, analoge dhe dixhitale. Teoria kryesore mbi temën e përshkruar është dhënë gjithashtu shkurtimisht.
Llojet e sinjaleve
Ka disa sinjale në dispozicion. Le të hedhim një vështrim në llojet.
- Sipas mediumit fizik të bartësit të të dhënave, ndahen një sinjal elektrik, optik, akustik dhe elektromagnetik. Ka disa lloje të tjera, por ato janë pak të njohura.
- Sipas metodës së vendosjes, sinjalet ndahen në të rregullta dhe të parregullta. Të parat janë metoda përcaktuese të transferimit të të dhënave që specifikohen nga një funksion analitik. Ato të rastësishme janë formuluar për shkak të teorisë së probabilitetit, dhe ato gjithashtu marrin çdo vlerë në intervale të ndryshme kohore.
- Në varësi të funksioneve që përshkruajnë të gjithë parametrat e sinjalit, metodat e transmetimit të të dhënave mund të jenë analoge, diskrete, dixhitale (një metodë e nivelit të kuantizuar). Ato përdoren për të siguruar funksionimin e shumë pajisjeve elektrike.
Tani lexuesi është i njohur me të gjitha llojet e sinjalizimit. Nuk do të jetë e vështirë për asnjë person t'i kuptojë ato, gjëja kryesore është të mendoni pak dhe të mbani mend kursin e fizikës shkollore.
Pse po përpunohet sinjali?
Sinjali përpunohet për të transmetuar dhe marrë informacionin që është i koduar në të. Pasi të jetë nxjerrë, mund të përdoret në mënyra të ndryshme. Në disa situata, ai riformatohet.
Ekziston një arsye tjetër për përpunimin e të gjitha sinjaleve. Ai konsiston në një ngjeshje të lehtë të frekuencave (në mënyrë që të mos dëmtojë informacionin). Pas kësaj, ai formatohet dhe transmetohet me shpejtësi të ngadaltë.
Sinjalet analoge dhe dixhitale përdorin teknika të veçanta. Në veçanti, filtrimi, konvolucioni, korrelacioni. Ato janë të nevojshme për të rivendosur sinjalin nëse është i dëmtuar ose ka zhurmë.
Krijimi dhe formimi
Shpesh, për gjenerimin e sinjaleve nevojitet një konvertues analog në dixhital (ADC), më së shpeshti që të dy përdoren vetëm në një situatë me përdorimin e teknologjive DSP. Në raste të tjera, vetëm përdorimi i një DAC është i përshtatshëm.
Kur krijohen kode fizike analoge me përdorimin e mëtejshëm të metodave dixhitale, ato mbështeten në informacionin e marrë, i cili transmetohet nga pajisje speciale.
Gama dinamike
Ai llogaritet si diferenca midis niveleve më të larta dhe më të ulëta të volumit, të cilat shprehen në decibel. Kjo varet plotësisht nga puna dhe veçoritë e performancës. Po flasim si për këngë muzikore ashtu edhe për dialogë të zakonshëm mes njerëzve. Nëse marrim, për shembull, një spikeri që lexon lajmet, atëherë diapazoni i tij dinamik luhatet rreth 25-30 dB. Dhe gjatë leximit të një vepre, ajo mund të rritet deri në 50 dB.
sinjal analog
Një sinjal analog është një mënyrë e vazhdueshme për transmetimin e të dhënave. Disavantazhi i tij është prania e zhurmës, e cila ndonjëherë çon në një humbje të plotë të informacionit. Shumë shpesh ka situata të tilla që është e pamundur të përcaktohet se ku kodi janë të dhëna të rëndësishme dhe ku janë shtrembërimet e zakonshme.
Është për shkak të kësaj që përpunimi dixhital i sinjalit ka fituar popullaritet të madh dhe gradualisht po zëvendëson analogun.
sinjal dixhital
Sinjali dixhital është i veçantë, ai përshkruhet nga funksione diskrete. Amplituda e saj mund të marrë një vlerë të caktuar nga ato të dhëna tashmë. Nëse sinjali analog është i aftë të marrë një sasi të madhe zhurme, atëherë ai dixhital filtron pjesën më të madhe të ndërhyrjes së marrë.
Përveç kësaj, ky lloj i transferimit të të dhënave transferon informacion pa ngarkesë semantike të panevojshme. Disa kode mund të dërgohen përmes një kanali fizik menjëherë.
Llojet e sinjalit dixhital nuk ekzistojnë, pasi ai dallohet si një metodë e veçantë dhe e pavarur e transmetimit të të dhënave. Është një rrymë binare. Në ditët e sotme, një sinjal i tillë konsiderohet më i popullarizuari. Ka të bëjë me lehtësinë e përdorimit.
Aplikimi i sinjalit dixhital
Si është një sinjal elektrik dixhital i ndryshëm nga të tjerët? Fakti që ai është në gjendje të kryejë një rigjenerim të plotë në përsëritës. Kur një sinjal me ndërhyrjen më të vogël hyn në pajisjen e komunikimit, ai menjëherë ndryshon formën e tij në dixhital. Kjo lejon, për shembull, një kullë televizive të formojë përsëri një sinjal, por pa efektin e zhurmës.
Në rast se kodi arrin tashmë me shtrembërime të mëdha, atëherë, për fat të keq, ai nuk mund të rikthehet. Nëse marrim në krahasim komunikimet analoge, atëherë në një situatë të ngjashme, një përsëritës mund të nxjerrë një pjesë të të dhënave, duke shpenzuar shumë energji.
Kur diskutoni komunikime celulare të formateve të ndryshme, me shtrembërim të fortë në një linjë dixhitale, është pothuajse e pamundur të flisni, pasi nuk dëgjohen fjalë ose fraza të tëra. Komunikimi analog në këtë rast është më efektiv, sepse mund të vazhdoni të zhvilloni një dialog.
Është pikërisht për shkak të problemeve të tilla që përsëritësit formojnë një sinjal dixhital shumë shpesh në mënyrë që të zvogëlojnë hendekun në linjën e komunikimit.
sinjal diskret
Tani çdo person përdor një telefon celular ose një lloj "dialeri" në kompjuterin e tij. Një nga detyrat e pajisjeve ose softuerit është transmetimi i një sinjali, në këtë rast një transmetim zanor. Për të kryer një valë të vazhdueshme, nevojitet një kanal që do të kishte një gjerësi bande të nivelit më të lartë. Kjo është arsyeja pse u mor vendimi për të përdorur një sinjal diskret. Ajo nuk krijon vetë valën, por formën e saj dixhitale. Pse? Sepse transmetimi vjen nga teknologjia (për shembull, një telefon ose një kompjuter). Cilat janë avantazhet e këtij lloji të transferimit të informacionit? Me ndihmën e tij, sasia totale e të dhënave të transmetuara zvogëlohet, dhe dërgimi i grupit është gjithashtu më i lehtë për t'u organizuar.
Koncepti i "diskretizimit" është përdorur prej kohësh në mënyrë të qëndrueshme në punën e teknologjisë kompjuterike. Falë një sinjali të tillë, nuk transmetohet informacion i vazhdueshëm, i cili është plotësisht i koduar me simbole dhe shkronja të veçanta, por të dhëna të mbledhura në blloqe speciale. Ato janë grimca të veçanta dhe të plota. Kjo metodë e kodimit ka kohë që është zhvendosur në sfond, por nuk është zhdukur plotësisht. Me të, ju lehtë mund të transferoni pjesë të vogla të informacionit.
Krahasimi i sinjaleve dixhitale dhe analoge
Kur blejnë pajisje, vështirë se dikush mendon se çfarë lloje sinjalesh përdoren në këtë apo atë pajisje, dhe aq më tepër për mjedisin dhe natyrën e tyre. Por ndonjëherë ju ende duhet të merreni me koncepte.
Prej kohësh është e qartë se teknologjitë analoge po humbasin kërkesën, sepse përdorimi i tyre është irracional. Në vend të kësaj vjen komunikimi dixhital. Është e nevojshme të kuptohet se çfarë është në rrezik dhe çfarë refuzon njerëzimi.
Shkurtimisht, një sinjal analog është një metodë e transmetimit të informacionit, e cila nënkupton përshkrimin e të dhënave sipas funksioneve të vazhdueshme të kohës. Në fakt, duke folur konkretisht, amplituda e lëkundjeve mund të jetë e barabartë me çdo vlerë që është brenda kufijve të caktuar.
Përpunimi dixhital i sinjalit përshkruhet nga funksionet kohore diskrete. Me fjalë të tjera, amplituda e lëkundjes së kësaj metode është e barabartë me vlerat e specifikuara rreptësisht.
Duke kaluar nga teoria në praktikë, duhet thënë se sinjali analog karakterizohet nga interferenca. Me dixhitalin nuk ka probleme të tilla, sepse i “zbut” me sukses. Falë teknologjive të reja, kjo metodë e transmetimit të të dhënave është në gjendje të rivendosë të gjithë informacionin origjinal më vete pa ndërhyrjen e një shkencëtari.
Duke folur për televizionin, tashmë mund të themi me besim: transmetimi analog e ka mbijetuar prej kohësh dobinë e tij. Shumica e konsumatorëve po kalojnë drejt një sinjali dixhital. Disavantazhi i kësaj të fundit është se nëse ndonjë pajisje është në gjendje të marrë një transmetim analog, atëherë një metodë më moderne është vetëm një teknikë e veçantë. Megjithëse kërkesa për metodën e vjetëruar ka rënë prej kohësh, megjithatë, këto lloj sinjalesh ende nuk janë në gjendje të zhduken plotësisht nga jeta e përditshme.
Sistemi AB
Sistemi i parë që mori aplikim praktik në zhvillimin e stereofonisë ishte sistemi AB.
Blloku i transmetimit të zërit në sistemin AB është paraqitur në fig. 2. Në këtë rast, ka dy mikrofona: majtas Ml dhe djathtas Mn, të vendosur përgjatë pjesës së përparme përpara interpretuesve, për shembull, përpara orkestrës. Valët zanore që dalin nga të njëjtat instrumente prekin mikrofonat me faza dhe intensitete të ndryshme, në varësi të asaj se sa larg nga burimi ndodhet mikrofoni, prandaj sistemi AB quhet intensitet i fazës.
Merrni parasysh sa vijon kur përdorni sistemin AB. Së pari, nëse distanca midis mikrofonëve është shumë e madhe, dëgjuesi mund të marrë përshtypjen e një "shkëputjeje" në imazh, një kërcim tingulli nga një altoparlant në tjetrin, një "dështim të qendrës", mungesa e vazhdimësisë së fotografia e zërit në azimut dhe pamundësia për të dalluar burimet individuale të zërit në këtë foto.
Fig2. Sistemi stereo AB
Sa më e madhe të jetë distanca midis mikrofonave, aq më i vogël është këndi i perceptimit të figurës stereo. Së dyti, nëse burimet e zërit janë shumë afër linjës së mikrofonëve, mund të ndodhë i njëjti efekt i padëshiruar dhe në një masë edhe më të madhe. Së treti, sa më e vogël të jetë distanca midis mikrofonave, aq më i saktë është transmetimi i zërit të burimeve të vendosura në kënde të ndryshme ndaj boshtit të simetrisë së mikrofonave. Sidoqoftë, është gjithashtu e pamundur t'i afroni mikrofonat shumë afër. Distanca minimale kufizohet nga nevoja që secili prej mikrofonëve të marrë informacione të ndryshme. Kur të dy mikrofonat vendosen në të njëjtën pikë të hapësirës, ata perceptojnë të njëjtin informacion në sistemin AB dhe efekti stereo zhduket.
Sistemi XY
Në këtë sistem, lokalizimi i burimeve të zërit sigurohet vetëm nga ndryshimi në intensitetin e zërit të perceptuar nga të dy mikrofonët, prandaj sistemi quhet intensitet. Nuk ka zhvendosje fazore midis sinjaleve të mikrofonit Ml dhe Mn.
Skema stereofonike e transmetimit të zërit për sistemin XY është paraqitur në Fig. 3. Dy mikrofona me drejtim (në këtë rast, mikrofona me dy drejtime) kombinohen në një dizajn të vetëm, në mënyrë që diafragmat e tyre të jenë sa më afër njëra-tjetrës, për shembull, pranë ose në të njëjtën vertikale mbi njëra-tjetrën.
Fig.3
Boshtet e ndjeshmërisë maksimale janë të vendosura në dy drejtime ortogonale në atë mënyrë që të formojnë kënde të barabarta me rrafshin e simetrisë që ndan fushën e zërit në gjysmë (më shpesh 45 °).
Duke marrë parasysh karakteristikat e drejtimit të mikrofonave, burimi i zërit I1 do të perceptohet vetëm nga mikrofoni Ml, burimi i zërit IZ - vetëm nga mikrofoni Mn, të cilët kanë ndjeshmëri maksimale në këto drejtime. Burimi i zërit I2, i vendosur në qendër të fushës së zërit, perceptohet në mënyrë të barabartë nga mikrofonët Ml dhe Mn dhe do të dëgjohet duke tingëlluar nga qendra gjatë riprodhimit. Burimet e zërit të vendosura midis burimeve I1 dhe I2 do të krijojnë një sinjal të nivelit më të lartë në mikrofonin Ml dhe, kur dëgjoni, do të perceptohen në të majtë të qendrës. Burimet e zërit të vendosura midis burimeve I2 dhe FM do të dëgjohen kur luhen nga e djathta.
Sistemi MS
Ky sistem është në fakt një nga varietetet e sistemit XY, për shembull, kur një nga mikrofonat Mm ka një karakteristikë të drejtimit rrethor, dhe mikrofoni i dytë Ms ka një karakteristikë kosinusi, siç tregohet në Fig. 2.3, g.
Në sistemin MS, sinjali stereo ndahet në një "sinjal zanor" ose sinjal M (nga fjala gjermane Mittel - mes) dhe një "sinjal drejtimi" ose sinjal S (nga fjala gjermane Seite - anë). Sinjali M është informacioni total monofonik i zakonshëm, d.m.th., shuma e sinjaleve majtas dhe djathtas. Sinjali S përmban informacion në lidhje me fushën e zërit në të majtë dhe të djathtë të mikrofonit, d.m.th. informacion për vendndodhjen e burimeve të zërit përgjatë pjesës së përparme. Sinjali S është ndryshimi në intensitetin e valëve të zërit që veprojnë nga i njëjti burim në diafragmën e mikrofonit nga dy anët - majtas dhe djathtas.
Për të marrë informacion nga kanalet e majtë X dhe Y djathtas të një sistemi transmetimi stereo, është e nevojshme të konvertohen sinjalet duke përdorur konvertuesit SRP të diferencës së shumës (Fig. 4). Sinjali i kanalit të majtë të një çifti stereopësh është shuma e sinjaleve M dhe S, pra X=M+S, dhe sinjali i kanalit të djathtë është diferenca midis sinjaleve M dhe S, d.m.th. Y=M--S. . Kjo mund të verifikohet lehtësisht duke përshkruar karakteristikat e drejtimit të mikrofonëve M (rrethi) dhe S (kosinusi) në sistemin koordinativ kartezian (Fig. 5a). Në sistemin kartezian, varësia e ndjeshmërisë së mikrofonit E nga këndi i rënies M dhe S (a) të karakteristikës rrethore ka formën e një vije të drejtë M, dhe për karakteristikën e kosinusit, një segment të kosinusit S.
Fig.4
Oriz. 5
Nëse në njërin kanal shtohen tensionet e sinjaleve M dhe S (M + S), dhe në kanalin tjetër tensioni i sinjalit S zbritet nga tensioni i sinjalit M (d.m.th., M - S), atëherë për secilën prej kanalet e transmetimit stereo varësinë e tensionit të daljes nga këndi i incidencës së valës së zërit në mikrofon përfaqësohet nga kthesat M+S =X dhe M--S = Y, siç tregohet në Fig. 5 B. Kështu, mund të shihet se sistemet XY dhe MS janë ekuivalente, dhe kalimi nga njëri prej tyre në tjetrin kryhet duke përdorur funksionimin më të thjeshtë të konvertimit të sinjalit shumë-diferencë.
Sistemi MS kërkon praninë e njësive shtesë në përbërjen e tastierës së inxhinierisë së zërit: transduktorë të diferencës së shumës, kontrollues të drejtimit stereo dhe një bazë. Avantazhi i sistemit MS ndaj sistemit XY është se me këtë sistem teknika e kontrollit është më e thjeshtë, është kryesisht identike me teknikën e kontrollit të një transmetimi mono konvencional. Në këtë sistem, është e lehtë të rregulloni si gjerësinë e përgjithshme të bazës ashtu edhe gjerësinë e seksioneve të bazës të zëna nga grupe individuale të interpretuesve, si dhe të rregulloni drejtimin ndaj burimeve.
Sisteme të kombinuara
Sistemet AB, XY dhe MS të diskutuara më sipër bazohen në përdorimin e dy mikrofonave mono konvencionale ose, për sistemet XY dhe MS, një mikrofon stereo, i cili është dy mikrofona mono të vendosur në një strehë. Megjithatë, me zhvillimin e stereofonisë, veçanërisht me ardhjen e regjistrimit të zërit me shumë kanale, sistemet e transmetimit të zërit stereofonik filluan të bëhen gradualisht më komplekse. Pranë çdo grupi instrumentesh, secili grup interpretuesish, veç për solistin, veç për disa instrumente etj., filluan të vendosen mikrofona. Të gjitha këto sinjale fillimisht regjistrohen dhe më pas “përzihen”. Rezulton një origjinal stereo, nga i cili më pas hiqen dyshe të transmetimit stereo dhe mono. Sistemet e transmetimit stereo të zërit që përdorin një numër të madh mikrofonash quhen sisteme polimikrofonike. Disa prej tyre:
Sistemi poli-mikrofon AB
Sistemi i polimikrofonit XY
Sistemi i përzier AB dhe XY
Sistemi MS me shumë mikrofona të vetëm
Sistemi i konvertimit të dyfishtë
Përfundime në lidhje me sinjalet stereo
Për të formuar një sinjal stereo, nevojiten të paktën dy mikrofona, të vendosur si në pika të ndryshme (Sistemi AB) të dhomës kryesore (studio, sallë) dhe në një pikë, por të vendosura në një kënd me njëri-tjetrin (Sistemi XY). ose me modele të ndryshme drejtimi (sistemi MS).
Parimi i sistemit MS që shuma dhe diferenca e sinjaleve L dhe R transmetohen zbatohet për të gjeneruar një sinjal transmetimi stereo, i cili bën të mundur marrjen e transmetimeve stereo në pajisjet mono.
Për të riprodhuar një sinjal stereo të marrë duke përdorur sistemin MS, kërkohet një njësi shtesë e konvertimit të diferencës së shumës, e cila do të konvertojë sinjalet M dhe S në sinjale L dhe R, dhe me njëfarë përsosje mund të përdoret për të rregulluar gjerësinë e stereos bazë.
