|
Tashkent University of Information Technologies
|
| Sana | 15.05.2024 | | Hajmi | 2,09 Mb. | | #236030 |
Bog'liq Raqamli aloqa Mustaqil ish O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI MUHAMMAD ALXORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
(TUIT)
Isayev Kamoliddin
Mavzu:
Raqamli aloqada kvantlash turlari (Types of quantization in digital)
communication
Reja : 1. Kvantlar haqida ma’lumot 2. Raqamli aloqada kvantlash turlari
Analog signallarni raqamlashtirish analog qiymatlarga taxminan teng bo'lgan qiymatlarni yaxlitlashni o'z ichiga oladi. Namuna olish usuli analog signalning bir nechta nuqtalarini tanlaydi va keyin bu nuqtalar qiymatni deyarli barqarorlashtirilgan qiymatga yaxlitlash uchun birlashtiriladi. Bunday jarayon kvantlash deb ataladi .
Analog signalni kvantlash
Analog-raqamli konvertorlar berilgan analog signaldan bir qator raqamli qiymatlarni yaratish uchun ushbu turdagi funktsiyani bajaradilar. Quyidagi rasm analog signalni bildiradi. Raqamli signalga o'tish uchun ushbu signal namuna olish va kvantlashdan o'tishi kerak.
Analog signalni kvantlash signalni bir qancha kvantlash darajalari bilan diskretlash orqali amalga oshiriladi. Kvantlash - bu amplitudaning tanlangan qiymatlarini cheklangan darajalar to'plami bilan ifodalash, bu doimiy amplitudali namunani diskret vaqt signaliga aylantirishni anglatadi.
Quyidagi rasmda analog signal qanday kvantlanganligi ko'rsatilgan. Moviy chiziq analog signalni, jigarrang esa kvantlangan signalni ifodalaydi.
Namuna olish ham, kvantlash ham axborotning yo'qolishiga olib keladi. Kvantizator chiqishi sifati ishlatiladigan kvantlash darajalari soniga bog'liq. Kvantlangan chiqishning diskret amplitudalari vakillik darajalari yoki qayta qurish darajalari deb ataladi . Ikki qo'shni vakillik darajasi orasidagi masofa kvant yoki qadam o'lchami deb ataladi .
Quyidagi rasmda berilgan analog signalning raqamli shakli bo'lgan natijaviy kvantlangan signal ko'rsatilgan.
Bu, shuningdek , shakliga ko'ra, Stair-case to'lqin shakli deb ataladi .
Kvantlashning ikki turi mavjud - bir xil kvantlash va bir xil bo'lmagan kvantlash.
Kvantlash darajalari bir xilda joylashgan kvantlash turi Yagona kvantlash deb ataladi . Kvantlash darajalari teng bo'lmagan va asosan ular orasidagi bog'liqlik logarifmik bo'lgan kvantlash turi bir xil bo'lmagan kvantlash deb ataladi .
Yagona kvantlashning ikki turi mavjud. Ular Mid-Rise turi va Mid-Tread tipidir. Quyidagi raqamlar bir xil kvantlashning ikki turini ifodalaydi.
Kvant (lotincha: quantum — „qancha“) fizik tushuncha boʻlib, biror kattalikning boʻlinmas miqdorini bildiradi. Tushuncha zamirida ayrim fizik kattaliklarning diskretligi haqidagi kvant mexanikasi qarashi yotadi (fizik kattalik kvantlanadi).
Kvant — biror fizik kattalikning diskret (uzlukli) tabiatga ega ekanligini tavsiflovchi va uning eng kichik (boʻlinmas) qiymatini koʻrsatuvchi zamonaviy fizikaning asosiy tushunchasi. Mikrosistemaning oʻzaro taʼsirlashishida atom, molekula, yadrolarning yutishi yoki chiqarishi mumkin boʻlgan energiyaning eng kichkina miqdorini ifodalovchi kvant tushunchasini fanga 1900 yilda M. Plank kiritgan.
Statsionar holatda atom energiyasi diskret qiymatlarga ega boʻladi. Sistema bir holatdan boshqa holatga oʻtganda uning energiyasi shu holatlar energiyalari farqiga teng energiya kvantini — fotonni chiqaradi yoki yutadi. Energiya kvanti ye ning kattaligi Plank doimiysi 6.62607015x10*-34 bilan toʻlqin chastotasi v ning koʻpaytmasiga teng: e=hv. Energiya (kvant)ning diskret tabiatga ega boʻlishini fotoeffekt, gammaspektroskopiyaga oid tajribalarda isbotlangan.
Kvantlanish gʻoyasi atrofida 1900-yillar boshida yangi fizik konsepsiya — kvant fizikasi yuzaga keldi.
1890-yillar oxirida elektr lampalari ishlab chiqarish bilan shug‘ullanuvchi bir tadbirkor, yosh fizik mutaxassis Maks Plankdan, chog‘lanma
lampadagi qizdirgich tolalardan chiqadigan energiya miqdorini hisoblab berishini iltimos qildi. Plank oldida, o‘sha zamonning eng yetuk fiziklari ham yecha olmagan qiyin masala qo‘yilgan edi. Ya’ni, u yorug‘likning va ultrabinafsha nurlarning to‘lqin uzunligining qora jism harorati bilan bog‘liqlik formulasini keltirib chiqarishi lozim edi. Plank, o‘zi tanish bo‘lgan barcha fizik nazariyalarni qo‘llab ko‘rdi va har safar negadir muvaffaqiyatsizlikka uchrayverdi. Muammo aynan qayerdaligini anglay
olmayotgan Plank, oxir-oqibatda, masalaga sal matematik jihatdan sal yengilroq yondoshish imkonini beruvchi g‘alati bir g‘oyani o‘ylab topdi.
Ya’ni, u qora jism energiyani, xuddi jo‘mrakdan suv oqib turgandek uzluksiz ravishda emas, balki, buzuq jo‘mrakdan suv tomib turgandek, alohida-alohida ulushlar (porsiyalar) tarzida nurlatadi deb xayolan
qabul qildi. Keyinchalik «kvant» nomini olgan ushbu alohida energiya ulushlarini Plankning o‘zi boshida «energetik elementlar» deb atagan edi.
Raqamli aloqada kvantlash turlari juda keng qamrovli bo'lib, ularga kiritilgan axborotlarni himoya qilish uchun turli xil tahlil va enkripsiya usullari ishlatiladi. Raqamli aloqada kvantlash uzluksiz analog signallarni diskret raqamli qiymatlarga yaqinlashtirish jarayonini anglatadi. Raqamli aloqada kvantlash usullarining bir necha turlari qo'llaniladi:
1. Yagona kvantlash: Yagona kvantlashda analog signal diapazoni bir xil intervallarga bo'linadi va har bir interval ma'lum raqamli qiymat bilan ifodalanadi. Bu kvantlash darajalari orasidagi teng masofaga olib keladi.
2. Yagona bo'lmagan kvantlash: yagona kvantlashdan farqli o'laroq, bir xil bo'lmagan kvantlash analog signalning turli mintaqalarini aniqroq ko'rsatish uchun turli o'lchamdagi intervallardan foydalanadi. Ushbu usul ko'pincha signalning ba'zi qismlari yuqori aniqlikni talab qiladigan stsenariylarda qo'llaniladi.
3. O‘rta pog‘onani kvantlash: O‘rta chiziq kvantlash kvantlash darajasini nolga o‘rnatadi va signal musbat va manfiy intervallarga bo‘linadi. Odatda analog signal ijobiy va salbiy qiymatlarni o'z ichiga olganida qo'llaniladi.
4. O'rta ko'tarilish kvantlash: o'rta bosqichli kvantlash kabi, o'rta ko'tarilish kvantlash signal diapazonining o'rta nuqtasida kvantlash darajasini o'rnatadi. Ko'pincha analog signal faqat ijobiy qiymatlarni o'z ichiga olganida ishlatiladi.
5. Delta modulyatsiyasi (DM): Delta modulyatsiyasi mutlaq namuna qiymatlari o'rniga faqat ketma-ket namunalar orasidagi farq yoki delta uzatiladigan usuldir. Bu analog-raqamga o'tkazishning oddiy shakli bo'lib, ko'pincha past bitli aloqa tizimlarida qo'llaniladi.
6. Adaptiv kvantlash: Moslashuvchan kvantlash kirish signalining xarakter
istikalari asosida kvantlash darajalarini moslashtiradi. Ushbu uslub, ayniqsa,
signalning xarakteristikalari vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan
stsenariylarda, bitlarni yanada samaraliroq’ taqsimlashga imkon beradi.
Kombinatsiyalangan kvantlash: Kombinatsiyalangan kvantlash - bu kvantlashdan oldin signalning dinamik diapazonini siqib, kvantlashdan keyin uni dastlabki diapazoniga qaytaradigan usul. Ushbu texnika, ayniqsa, past darajadagi signallar uchun signal-shovqin nisbatini yaxshilashga yordam beradi.
Ushbu kvantlash usullarining har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega va texnikani tanlash signalning tabiati, mavjud tarmoqli kengligi, kerakli signalning ishonchliligi va hisoblash murakkabligi talablari kabi omillarga bog'liq.
Kvant holati bu – kvant zarrachalar xossalari to‘plamidir. Holat «toza» bo‘lishi mumkin; masalan, o‘lchash natijasida zarracha «yuqoriga» yoki «pastga» yo‘nalgan spinga ega bo‘lsa shunday deyiladi. Yoki, holat «aralashgan» bo‘lishi mumkin, bu holatda esa, spin yo‘nalishi haqida faqat taxmin qilinadi va uning ehtimolligi keltiriladi. Masalan, spinning
yuqoriga yo‘nalganligi ehtimoli 40%, hamda, spinning pastga yo‘nalganligi ehtimoli 60% qabilida fikr yuritiladi.
Kvant sonlar — atom yadrosi, atom, molekulalar va boshqa kvant sistemalar, shuningdek, elementar zarralar, gipotetik zarralar, kvarklar va glyuonlarning energetik holatlari va fizik xossalarini ifodalovchi butun yoki yarim butun sonlar. Kvant sonlar tushunchasi fizikaga dastlab atom spektrini oʻrganishda kiritilgan. Atomdagi bogʻlangan elektronlarning holatlari 4 kvant sonlar bilan ifodalanadi; elektronning yadrodan oʻrtacha uzoqligini ifodalaydi. Kvant raqamlari - atomlardagi elektronlarning xususiyatlarini tavsiflovchi raqamlar. To'rtta kvant soni mavjud: To'rtta kvant soni birgalikda atomdagi elektronni aniq belgilaydi. Bosh kvant soni n elektronning energiya darajasini belgilaydi. Orbital kvant soni l elektron orbitalning shaklini aniqlaydi. Magnit kvant soni m elektron orbitalning fazodagi yo'nalishini aniqlaydi. Spin kvant soni s elektronning spinini aniqlaydi. Kvant raqamlari muhim ahamiyatga ega, chunki ular atomning elektron konfiguratsiyasini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Elektron konfiguratsiyasi atomdagi elektronlarning joylashishini tavsiflash usulidir.
E’tiboringiz uchun raxmat!!
|
| |
