Bajardi: Norbekov J. S. Tekshirdi

§ 3. Signallarga raqamli ishlov berish umumlashgan sxemasi
Birlamchi kirish analog signali x (t) ni boshqa chiqish analog signali y (t) ga berilgan algoritm asosida raqamli hisoblash texnikasi yordamida o‘zgartirish jarayoni ketma-ketligi 1.11-rasmda keltirilgan.
1.11-rasm. Signallarga raqamli ishlov berish umumlashgan sxemasi

• 
  Signallarga raqamli ishlov berislida quyidagi uch bosqichni alohida ajratish mumkin:
  

• 
  birlamchi signal x (t) dan raqamli x,,(nT) ni shakllantirish;
  
• 
  raqamli signal x (nT) asosida raqamli vr(nT) signalini shakllantirish;
  
• 
  natijaviy chiqish analog signal y(t) ni raqamli yr (nTd) asosida shakllantirish
  

.

• 
  SRIB umumlashgan sxemasida bu uch bosqichga uch funksional qurilma mos keladi:
  

• 
  koder;
  
• 
  SRIB protsessori;
  
• 
  Dekoder.
  

Birinchi bosqichda koder birlamchi kirish analog signal x (t) ni x(nTd) raqamli shaklga keltiradi, chunki bu shakllantirishni amalga oshirmasdan signallarga raqamli ishlov berish umuman mumkin emas. Koder tarkibiga analog past chastotalar filtri (PChF-1) va analog-raqam o'zgartirgich (ARO’) kiradi. Past chastotalar analog filtri birlamchi signal x (t) spektri x(jw) ni chegaralashga xizmat qiladi. Birlamchi signal spektrini chegaralash Kotelnikov teoremasi talabidan kelib chiqadi, chunki bu teoremagä asosali diskretlash chastotasi f quyidagi shart asosida tanlanadi: f > 2f, bunda f - signal spektri eng yuqori chastotasi. Signal spektrini chegaralash imkoniyati uning energiyasining o‘ziga xos xususiyatiiga bog‘liq: signal energiyasining asosiy qismi f < f da to‘plangan, ya’ni signal spektral tashkil etuvchilari amplitudasi qandaydir f > f dan boshlab keskin kichiklashadi. Signal yuqori chastotasi f ni chegaralash signal turiga va yechiladigan masalaga bog‘liq. Audio va videosignallarga ishlov berishda / ushbu signallami qabullash impuls xarakteristikasi flziologik xususiyatlari. Misol uchun, standart telefon signali uchun f =3,4 kHz va minimal diskretlash chastotasi f = 8 kHz.

• 
  PChF chiqishida chastotasi spekixi chegaralangan (finit) x(t) spektri x(jw)
  

bo‘lgan analog signal shakllantiriladi (1.12-rasm). Analog-raqam o‘zgartirgich x(t) signalni diskretlash va kvantlash natijasida o‘z chiqishida raqamli x (nT ) signalni shakllantiradi.

1.12-rasm. Signallar va ulaming PChF kirishi (a) va chiqishidagi (b) amplituda spektrlari

Vaqt bo 'yicha diskretizatsivalash (oddiy diskretizatsiyalash) jarayoni analog x(t) signaldan diskretlash odimi davri T ga teng oraliqlarda uning oniy qiymat (hisob)larine aniqlashdan iborat. Raqamli signal x (nT ) o‘lchovi x(t) signalning t =nT vaqtdagi oniy qiymatlariga teng (mos) keladi:

Sath bo ‘yicha kvantlash (kvantlash) raqamli signal x (nT) ning aniq o‘lchovlari x (nT) larini cheklangan razryadli ikkilik sonlar - kvantlangan o‘lchov x (nT ) lar orqali ifodalash maqsadida amalga oshiriladi. Buning uchun diskret signal x(nT ) ning dinamik diapazoni soni cheklangan diskret sathlariga - kvantlash sathlariga boiinadi va har bir o‘lchovga ma’lum qoida asosida unga eng yaqin bo‘lgan sathlardan biri biriktiriladi. Kvantlash sathlari umumiy sathlar soni R ga bog‘liq ravishda razryadlari soni b ga teng bo‘lgan ikkilik kod bilan kodlanadi:
R < 2 ,
bundan b = int (log R.), int- olingan natija yuqori tomondagi butun sonni olish amalini bajarishini anglatadi. Kvantlangan o‘lchov x (nT ) ni (n = 0 ,1,...) kodlash natijasida olingan ikkilik signal raqamli signal deb ataladi.
Analog signalni raqamliga o‘zgartirish natijasidagi kvantlash xatoligi e (n) awaldan ma’lum va tasodifiy qismini baholash quyidagicha ifodalandi:
E (n)=x(nT )—x (nT ).
Ikkinchi bosqichda SRIB protsessori raqamli signal x (nT ) ni raqamli signal y (nT ) ga berilgan algoritm asosida o‘zgartiradi. SRIB protsessori (SRIBP) o'miga signallarga raqamli ishlov berish maxsus dastur asosida amalga oshirilishi mumkin. Umuman olganda SRIB qurilmalari (SRIBP yoki dasturiy amalga oshirilishi) real vaqt yoki noreal vaqtlarda ishlashi mumkin. Signallarga real vaqtda ishlov berish kirish signali x(t) ning oMchovlari x (nT ) (n = 0,1,...) ning lining kirishi tezligiga qarab shu onda amalga oshirilishi kerak va quyidagi talablarni qondirishi lozim.
- y (nT ) ning o'lchovlarini hisoblash sikli vaqti ^t x (nT ) ning ikki
qo‘shni oMchovlari orasidagi vaqtdan katta bo‘lmasligi, ya’ni diskretlash vaqti T
dan kichik boMishi kerak:
^t < T ,
- protsessor takt chastotasi x (nT ) signal diskretlash chastotasi f dan ancha katta boMishi kerak,
f, » f,,
Oxirgi talab y (nT) bitta o'lchamini hisoblashga kerakli SRIB algoritmlaridagi bajarishi kerak bo'ladigan amallar soni juda kokpligidan kelib chiqadi.
Misol uchun, diskretlash chastotasi 8 kHz boMgan standart telefon signali
uchun takt chastotasi 6 MHz dan kichik bo‘lmasligi kerak. Birlamchi analog signal
x(t) ni raqamli aloqa kanalari, shu jumladan Internet orqali uzatish ularga real
vaqtda ishlov herishni talab qüadi. SRIBlar real vaqtda ishlov bcrishini talab
qiladigan vazifalarga quyidagilar kiradi: signallami qidirib topish, filtrlash, siqish,
tanlash va h.k. Signallami tadqiqot qilish bilan bogMiq boMgan SRIB noreal vaqtda bajarilishi mumkin. Noreal vaqtda SRIB vazifalariga quyidagilar kiradi: audio va video signallarga studiyada ishlov berish, turli fizik tabiiy kattaliklarni elektr signaliga o‘zgartirib beruvchi (datchik) qurilmalardan olingan ma’ lumotlarga ishlov berish va boshqalar. Uchinchi bosqichda raqamli signal y (nT ) asosida dekoder natijaviy chiqish signali y (t) ni shakllantiradi. Dekoder tarkibiga raqam-analog o‘zgartirgich (RAO‘) va silliqlovchi past chastotalar filtri (PChF-2) kiradi. Raqam-analog 0 ‘zgartirgich raqamli signal v (nT) ni zinasimon analog signal y(t) ga aylantiradi. Silliqlovchi filtr RAO‘ chiqishidagi y (t) dagi zinasimon o‘zgarishlarni tekislaydi.