Оқулық Алматы, 2012 2 (075. 8) Ббк 32. 81 А 99

242
ларын көрсетеді. Бірақ амплитудалық-модульдік дабыл жағдайынан 
өзгешелігі, кіші векторлар жиыны əрқашанда үлкен векторға перпен-
дикуляр болады. Бұл ретте, егер бүйірлік құраушылар кіші (m << 1), 
жиын вектордың ұзындығы шамасы бойынша көтергіш А амплиту-
дасына жақын болса, онда қорытқы вектор айнымал жылдамдықпен 
айналады. 
Аталған векторлық диаграммадағы фазалық арақатынас ФМ 
дабылдардың q(x) еркін модульдеуші дабылы кезінде модуляцияның 
(36-сурет) кіші индексімен генерациялаудың қарапайым тəсілін 
нұсқап көрсетеді.
Жиіліктік модуляция (ЖМ) кезінде, q(x) ақпараттық дабылға 
сəйкес s(x) дабыл-тасымалдағыштың u(x) лездік (жергілікті) жиілігі 
өзгереді, атап айтқанда
θ(x)=Acos[2πu(x)x], 
   
(124)
  
 
 
 
 
 
 
 
 
|S(u)|
-u
0
0
u
0
u
u
0
| (u)|
0
u
0
u
u
0
| (u)
34-сурет. Дабылдың амплитудалық-модульдік спектрі
Θ
Ξ

243
 
мұндағы,
dx
)
x
(
u
)
x
(
u
x
0
³
f


 
T
. 
                     (125)
Синусоидтық ЖМ кезінде модульдеуші дабыл мынадай түрге ие 
болады:
θ(x)=-asin(2πu
m
x), 
   
(126)
одан
)
x
u
2
cos(
)
u
2
a
(
u
dx
)
x
(
u
)
x
(
u
m
m
0
x
0
S
S
T

 

 
³
f

. 
  (127)
(127)-мен салыстыра отырып, (122) жəне (124)-ді салыстыру 
синусоидты модульдеуші атқарымдар мен |m|=a/2πu
m
 модуляция 
индексі кезінде ФМ мен ЖМ-ның теңбе-теңдігін көрсетеді. 
a мəні, 2πu
0
 көтергіш бұрыштық жиіліктерге қатысты лездік 
бұрыштық жиіліктердің ең үлкен девиациясын көрсетеді.
ЖМ дабылдар немесе жиіліктік дискриминатор, мысалы, көтергіш 
жиіліктен төмен бапталған, резонанстық контур болып көрсетіледі 
(37-сурет). Кіретін модульденген дабылдағы лездік жиіліктердің 
өзгеруі резонанстық шығардағы дабыл амплитудаларының өзгеруіне 
түрлендіріледі. Бұл амплитудалық өзгерісті кəдімгі орай жанауыш 
детектордың көмегімен бөліп көрсету қиын емес.
Осындай дискриминатордың сызықтығының шектелген диа-
позонын, контурлар жұбын қолданып кеңейтуге болады, олардың 
бірі тиісінше жоғары, ал екіншісі көтергіш жиіліктерден төмен 
күйге келтірілген. Шығатын дабылдар осы контурлардан шығарда 
 
35-сурет. m <<1 кезінде ФМ үшін спектр мен векторлық диаграмма

244
детектирленеді жəне осыдан кейін, 38-суретте көрсетілген 
дискриминатордың толық сипаттамасын құра отырып, шегеріледі. 
Осындай типтегі дискриминаторлардағы шығу дабылы, кіретін 
дабылдың амплитудаларының, сол сияқты жиіліктерінің вариация-
лары кезінде амплитуда бойынша өзгереді. 
Нақты жүйелердегі ЖМ-дабылдағы амплитудалардың 
бақыланбайтын өзгерісі шуылдардан, кедергілерден, радиотол-
қындардың «бір орнында» тұрып қалуларынан жəне өзге де фактор-
лардан туындайды. Осымен байланысты дискриминаторлар кірерде, 
39-суретте көрсетілген сипаттамадағы сызықтық емес құрылғыны 
білдіретін,  шектеуішті қосу қажет болады. Шектеуіш оның 
шығарында қосылған резонанстық күшейткішпен іс жүзінде, бұл 
ретте фазалық өзгерісті сақтай отырып, орай жанауыш таржолақты 
дабылдың амплитудалық өзгерісін жояды.
40-суретте типтік ЖМ қабылдағыштың толық құрылымдық 
сұлбасы көрсетілген.
Жоғары жиіліктердегі күшейткіш (ЖЖК), қабылданған да-
былды күшейтеді, ішкі гетеродин (генератор) араластырғышта 
қабылданған дабылмен көбейетін гармоникалық «тірек» дабылды 
жасап шығарады. Нəтижесінде, жоғары жиіліктер күшейткіші мен 
гетеродинді баптау (күйге келтіру) жиіліктерін синхронды қайта 
құру кезінде тұрақты болып саналатын аралық жиілікте (САЖ) 
дабыл қалыптасады. САЖ-ның аралық жиіліктерінің күшейткіші 
дабылды күшейтудің жоғары коэффициентін қамтамасыз етеді. 
Күшейтілген дабыл шектеуіштен кейін 39-суреттегі сұлбада 
резонанстық күшейткіштің атқарымдарын орындайтын екінші 
САЖ-ға келіп түседі. Жиіліктік дискриминатор, төмен жиіліктегі 
ТЖК күшейткішінің кірерінде келіп түсетін, дабыл жиіліктерінің 
өзгеруін бөліп көрсетеді
Модуляцияның цифрлық түрлері кодталған хабарларды дискреттік 
 
Asin(2 u
0
x)
Acos(2 u
0
x
m (x
mA (x) 
Acos
[2 u
0
x-
+
+
36-сурет. m <<1 кезінде ФМ модулятордың құрылымдық сұлбасы
Θ
Π
mө (х)
)
П
П
ө
ө
≈

245
 
əдістермен беру үшін пайдаланылады. Берілетін үзіліссіз дабылдың 
уақыт ішінде дискретизацияланатыны, деңгейі бойынша квант-
талатыны жəне уақыттың келесі дискреттік мезеттерінде алы-
натын есептердің кодтық комбинацияларға түрленетіні, цифрлық 
модуляцияның мəні болып табылады. Тізбектілікпен алынған 
кодтық бейнедабылдар жоғары жиілікті дабыл-тасымалдағышқа 
модульденеді. 
Демек, модуляцияның цифрлық əдістері пайдалы үзіліссіз: дис-
      
 
 
 
ɤɿɪɿɫ
 
ɲɵΕɵ
u
0
u
37-сурет. Резонанстық тізбектер көмегімен жиілік өзгерістерін амплитуда 
өзгеруіне түрлендірілуі
 
 
 
ɒɵԑɭ
 
(Ʉɟɪɧɟɭ) 
Ʉɿɪɭ
 
(ɀɢɿɥɿɤ) 
0 
u
0
38-сурет. Резонанстық контурлар жұптарының көмегімен алынған 
дискриминатор сипаттамасы
ξ
ξ

246
кретизациялау, кванттау жəне кодтау дабылдарының үш қажетті 
түрлендірулеріне негізделген. 
Модуляцияның цифрлық əдістерінің артықшылықтары мы-
налар болып саналады:
• аппаратура сипаттамаларының мінсіз еместігінің жəне тұрақты 
еместігінің ақпарат беру сапасына əлсіз əсері;
• тіпті, тұрақсыз сипаттамалармен жəне шуылдарының деңгейі 
жоғары арналарды пайдалану кезінде кедергіге төзімділігінің 
жоғарылығы;
• желілер байланыстарының тораптарында дабылдарды қалпына 
келтіру мүмкіндігі жəне бұл үлкен аралықтардағы желілер бойын-
ша ақпараттар беру кезінде дабылдарды бұрмалаулардың жиналу 
эффектісін айтарлықтай əлсіретеді;
• əртүрлі хабарлар үшін (сөйлеу, теледидардағы бейне, дискреттік 
деректер, байланыс құрылғылары жұмысын басқару командалары 
жəне т.б.) дабылдарды берудің əмбебап формасы;
• көпарналы жүйелердің бұрмалауларға төмен сезімталдығы;
• осы жүйелерді компьютерлермен жəне электронды автоматты теле-
фон стансаларымен салыстырмалы түрде келісудің қарапайымдылығы 
жəне бұл байланыс желілерін құру үшін маңызды рөл атқарады;
• компьютерлердің көмегімен дабылдарды беру мен өңдеуді ав-
томаттандыру мүмкіндігі. 
   
   
 
ɒɟɤɬɟɭɿɲ
 
x 
x
 
Ɋɟɡɨɧɚɧɫɬɵԕ
 
ɲɟɤɬɟɭɿɲ
 
Ʉɿɪɟɪɞɟɝɿ
 
ɚɦɩɥɢɬɭɞɚ
 
ɒɵԑɚɪɞɚԑɵ
 
ɚɦɩɥɢɬɭɞɚ
 
39-сурет. Шектеуіш пен резонанстық күшейткіштің бірлескен жұмысы

247
 
Дабылдарды цифрлық тəсілдермен беру жүйелерінің негізгі 
кемшіліктері болып мыналар саналады: арналар жиіліктерінің 
алатын жолақтарын айтарлықтай кеңейту дабылдарды дəл син-
хрондауды қамтамасыз ету қажеттілігі жəне үлкен аралықтардағы 
желілерде дабылдарды қайта генерациялау үшін аппаратуралар 
құру қажеттілігі. 
Қазіргі уақытта, дискреттік уақыт мезеттеріндегі дабылдың мəні 
екілік цифрлы кодтарға түрлендірілетін, импульстік кодтық модуля-
циялау (ИКМ) жүйелері неғұрлым кең тарау алды. 
41-суретте ИКМ жүйесіндегі дабылдардың уақытша диаграммала-
ры көрсетілген. 41 а-суретте спектрі шектелген алғашқы үзіліссіз да-
был мен дискретизациялау интервалы T<1/2u
M
 дискретизацияланған 
дабыл көрсетілген, мұндағы, u
M
 – дабыл спектрінің жоғарғы 
жиілігі. 41 б-суретте кванттау жəне кодтау нəтижесінде алынған 
екілік бейнеимпульстердің тізбектілігі көрсетілген. Дабылдардың 
бұрмалануынан жəне шуылдардан арнадағы қабылданған бейне 
тізбектілік (41 в-сурет) берілген дабылдан өзгешеленеді. 
s
0
 шектік деңгей таңдалады жəне санау мезеттерінде оның дабыл 
мəнінен артып кетуі импульстің болуын, ал артып кетпеуі – импульстің 
болмауын білдіреді. Қабылданған бейнетізбектіліктерден құрылған 
құрылғылардың көмегімен, декодерге келіп түсетін, «тазартылған» 
тізбектілік жасалады. Декодерден шыққаннан кейін, оның ауда-
ны алғашқы дабылдың (41 д-сурет) тиісті импульстік санаулары-
на тең импульстік демодуляторға келіп түседі, яғни ең қарапайым 
жағдайда, шығуында 41 д-суреттегідей, алғашқы үзіліссіз дабылдың 
көшірмесі қалпына келтірілетін, төменгі жиіліктер сүзгісіне келіп 
түседі. 
Регенерацияланған кодтық тізбектіліктерді алу үшін, 
қабылданатын дабылды санау L ұзақтықпен əрбір тактілік 
 
 
Ⱥɪɚɥɚɫ
- 
ɬɵɪԑɵɲ
 
ɒɟɤ
- 
ɬɟɭɿɲ
 
Ⱦɢɫɤɪɢ
-
ɦɢɧɚɬɨɪ
 
 
Ƚɟɧɟɪɚɬɨɪ
 
 
ɀɀɄ
 
ȺɀɄ
 
 
ȺɀɄ
 
ɌɀɄ
 
40-сурет. ЖМ қабылдағыштың атқарымдық сұлбасы

248
интервалдың ортасынан алынады. (41 б жəне в-суреті). Бұл бай-
ланыс арналарындағы дабылдардың, демодулятор жұмысына 
фазалық бұрмалануы мен кешігу əсерін болдырмау үшін жасала-
ды. Нəтижесінде регенерацияланатын тізбектілік берілген дабылға 
қатысты L/2-ге «кешіктірілген» (41 б жəне г-суреті). Дабылдар-
ды дұрыс декодтау, сондай-ақ кодтық комбинациялардың бүкіл 
разрядтарының қабылдануын талап етеді. Осы үшін қабылданған 
санаулар интервалынан берілетін Т дискретизациялауға қатысты 
қосымша кешіктірілген болып шығады (41 а жəне д-сурет).
Кедергілер фонындағы дабылдардың шектік селекциялар əдісі 
кодтық дабылдарды қабылдау кезінде қажет кедергіге төзімділік 
пен сенімділікті көбінесе қамтамасыз етпейді. Импульстік дабыл-
дарды келісілген сүзгіден өткізу əдісін қолдану неғұрлым жоғары 
кедергіге төзімділікті қамтамасыз етеді. 
Келісілген сүзгілерді пайдалану кезіндегі цифрлық амплитудалық-
импульстік, импульстік-кодтық жəне фазоимпульстік модуляция 
əдістерінің сипаттамаларына салыстырмалы талдау жүргіземіз.
Кодтық хабар жалғыз сөздер түріндегі екілік үшразрядты сандар 
тізбектілігі болып көрсетіледі. Осылайша, барлығы 23=8 мүмкін 
сөздер болады. Алдағы сипатталатын жүйелерде 8 сөздің əрбіріне 
3L үш тактілік импульстегі ұзықтықпен жəне дабыл сəйкестікке 
қойылады. Амплитудалық-импульстік модуляция (АИМ) жағдайын-
да атап көрсетілген сегіз дабыл, 42-суретте көрсетілгендей, 
амплитудалардың сегіз мүмкін мəндерімен импульстер формасына 
ие болады. Ең үлкен амплитуда А-ға, ең кіші амплитуда 0-ге тең, 
ал амплитудалардың қалған мəні А/7 еселік шамаға бірқалыпты 
бөлінген. 
Суретте көрсетілген q(x) дабыл арна бойынша тікелей беріледі 
деп жорамалдайық. Берілетін АИМ дабылдың спектрі импульстің 
ұзақтығына кері пропорционал, 1/3L еніне ие. Егер, сегіз деңгей 
тең ықтималды деп жорамалдасақ, онда берілетін АИМ дабылдың 
орташа қуаты P
орт
=  0,36A
2
-қа тең екенін дəлелдеу қиын емес. 
Қабылдағышқа кірердегі кернеу амплитудасы кішірейтілген 
(арнадағы əлсіреуден) жəне n(x) аддитивті кедергімен бұрмаланған, 
Ө(x) берілетін дабылды білдіреді. Қарапайым түрде түсіндіру үшін 
n(x)  тұрақты спектрлік тығыздығы G
0
 ақ шуыл жəне арнадағы 
əлсіреу жоқ деп санайтын боламыз. 
Кодтық тізбектілікті қалпына келтіру үшін қабылдағыш 3L 

249
 
əрбір интервал ішінде Ө(x)+n(x) қабылданатын дабылды орташа-
ландырады. Бұл шуылдың əсерін азайтады. 43-суретте көрсетілген 
келісілген сүзгінің көмегімен орташаландырудың осындай опе-
рациясын орындауға болады. Келісілген сүзгінің, қабылданатын 
тербелістердегі пайдалы q(x) дабылға үндесуі 42-суреттегі уақытша 
диаграммадағы үзік сызықтармен бейнеленген үшбұрыштардың жи-
 
ɒɟɤ S
0
 
0
 
x
 
(x)
 
x
 
x
 
x
 
x
 
ɞ)
 
ɝ)
 
ɜ)
 
ɛ)
 
ɚ)
 
3
=14
4
=8
5
=2
 
2
=4
1
=1
 
2
=4
1
=1
 
3
=14
4
=8
x
1
 
X
2
 
X
3
X
4
X
5
 
T(x)
 
s(x-L/2)
 
0
 
0
 
0
 
s(x)+n(x)
 
2
 
4
 
6
 
8
 
10
 
12
 
14
 
16
 
2
 
4
 
6
 
8
 
10
 
12
 
14
 
16
 
s(x)
 
L
 
T
0 0
 
0
 
1
 
1 1 1 0 1 0 0 0
0
 
1 0 0
41-сурет. ИКМ-нің 4-разрядтық жүйесіндегі дабылдардың диаграммалары
Ө
Ө
Ө
Ө
Ө
Ө
Ө
Ө
Ө
Ө

250
ыны болып көрсетіледі. n(x) шуылды құраушыларға келісілген сүзгі 
үндесуінің (дыбыс беруінің) орта квадраттық мəні мынаған тең: 
L
3
G
dx
)
x
(
h
G
)
x
(
n
0
2
0
2
y
 
 
¢
³
f
f

  
                    (128) 
Осылайша, стробирлеуші құрылғының (43-сурет) кірердегі əрбір 
іріктемесінің шамасы, дабыл амплитудасына тең кернеу жиынынан 
тұрады, яғни A/7, 2A/7,…,7A/7 жəне 
L
3
/
G
0
 ортаквадраттық мəні 
мен шуыл кернеуі. 
Оның алдындағы аралықта қандай деңгей берілгендігі туралы 
қабылданатын шешімнің жоғары сенімділікке (қателердің төмен 
жиілігіне) ие болуы үшін, шуылдың ортаквадраттық мəні деңгейлер 
арасындағы айырмалармен салыстырғанда кіші болуы тиіс, яғни 
АИМ үшін 
7
/
A
L
3
/
G
0
〈〈
                           (129)
немесе  P
орт
=0,36A2 (берілетін дабылдың орташа қуаты) шарты 
кезінде 
P
орт
L/G
0
>>5,88                              (130)
Бұл арақатынас, берілетін дабылдың қуаты мен аталған жүйе 
екілік ақпаратты бере алатын, жылдамдығын сипаттайды. Осылай-
ша, өткізу жолағы дабыл-шуыл қатынасымен алмасатынын көруге 
болады. Байланыс теориясының осы маңызды қағидаты модуляция 
əдістерінің көптеген қасиеттерін, мысалы, ЖМ-ның амплитудалық 
модуляциядан артықшылығын түсіндіруге мүмкіндік береді. 
Импульстік-кодтық модуляция (ИКМ) мен АИМ арасындағы 
айырмашылық 44-суретте көрсетілген. Екілік санының əрбір разря-
ды бөлек беріледі: 1 – L ұзақтық импульсімен жəне B амплитудамен, 
ал 0 – импульстің жоқ болмауымен. Егер 0 жəне 1 тең ықтималды бол-
са, онда берілетін арнаның орташа қуаты P
орт
=0,5B
2
-қа тең, ал оның 
жолағы шамамен 1/L-ді құрайды. Демек, ИКМ дабыл қарастырылып 
отырған мысалда АИМ дабылмен салыстырғанда 3 есе үлкен кең 
жолаққа ие болады жəне бұл елеулі кемшілік болып саналады. 
ИКМ жүйесінің қабылдағышы АИМ дабыл қабылдағышына 
ұқсас жəне өзгешелігі мынада: оның келісілген факторы, 45-су-
ретте көрсетілгендей, өткізудің 3 есе үлкен жолағы мен ұзындығы 

251
 
үш есе кіші импульстік сипаттамаға ие болуы тиіс. Нəтижесінде 
қабылдағыштан шығардағы шуылдардың орташаквадраттық мəні: 

2
r
(x)>= G
0
/L                                     (131)
АИМ қабылдағыш мəнімен салыстырғанда 3 есе жоғары. Бұл 
ИКМ дабылдың кемшілігі болып саналады. Бірақ қабылдағыштағы 
ИКМ іріктемесі құрылғысының кірердегі дабылының деңгейлері 
арасындағы айырым АИМ жүйедегі сияқты. 1/7 амплитудаға емес, 
В дабылдың ең үлкен амплитудасына тең. 
 
(x)
 
n(x)
 
(x)+n(x)
 
(x)
 
(x
k
)
 
A
A
A
A/7
 
5A/7
3A/7
7A/7
0
 
1
 
0
 
1
1
0
1 1
0
1 1 1
3L
 
6L
9L
12L
 
x
 
x
 
x
 
x
 
x
 
3L
 
6L
9L
12L
 
3L
 
6L
9L
12L
 
3L
 
6L
9L
12L
 
“1”
“5”
“2”
“7”
 
(Ԕɚɬɟ)
Ԕɚɬɟ
Ԕɚɛɵɥɞɚɭ
 
ɧԥɬɢɠɟɫɿ
 
ɏɚɛɚɪ
0 1
0
1
1
0
1 1
0
1
 
1
 
1
 
42-сурет. Цифрлық АИМ кезінде дабылдарды түрлендіру
Ө
Ө
Ө
Ө