"Дохио" гэсэн ойлголтыг янз бүрээр тайлбарлаж болно. Энэ бол сансарт шилжүүлсэн код эсвэл тэмдэг, мэдээлэл зөөгч, физик процесс юм. Сэрэмжлүүлгийн шинж чанар, дуу чимээтэй харилцах харилцаа нь түүний загварт нөлөөлдөг. Дохионы спектрийг хэд хэдэн аргаар ангилж болох боловч хамгийн гол нь тэдний цаг хугацааны өөрчлөлт (тогтмол ба хувьсах) юм. Хоёрдахь үндсэн ангилал нь давтамж юм. Хэрэв бид цаг хугацааны муж дахь дохионы төрлүүдийг илүү нарийвчлан авч үзвэл тэдгээрийн дотроос статик, бараг статик, үечилсэн, давтагдах, түр зуурын, санамсаргүй, эмх замбараагүй гэж ялгаж болно. Эдгээр дохио тус бүр нь дизайны шийдвэрт нөлөөлж болох өвөрмөц шинж чанартай байдаг.
Дохионы төрөл
Статик нь тодорхойлолтоороо маш удаан хугацаанд өөрчлөгддөггүй. Бараг статик нь тогтмол гүйдлийн түвшнээр тодорхойлогддог тул үүнийг бага шилжилтийн өсгөгчийн хэлхээнд зохицуулах шаардлагатай. Энэ төрлийн дохио нь радио давтамжид тохиолддоггүй, учир нь эдгээр хэлхээний зарим нь тогтмол хүчдэлийн түвшинг үүсгэж чаддаг. Жишээлбэл, тасралтгүйтогтмол далайцтай долгионы сэрэмжлүүлэг.
"Бараг статик" гэсэн нэр томъёо нь "бараг өөрчлөгдөөгүй" гэсэн утгатай тул удаан хугацааны туршид ер бусын удаан өөрчлөгддөг дохиог хэлдэг. Энэ нь динамик сэрэмжлүүлэг гэхээсээ илүү статик (байнгын) дохиололтой төстэй шинж чанаруудтай.
Тогтмол дохио
Эдгээр нь тогтмол давтагддаг. Тогтмол долгионы хэлбэрийн жишээнд синус, дөрвөлжин, хөрөөний шүд, гурвалжин долгион гэх мэт орно. Тогтмол долгионы хэлбэрийн шинж чанар нь цаг хугацааны шугамын дагуу ижил цэгүүдэд ижил байгааг харуулж байна. Өөрөөр хэлбэл, цаг хугацааны шугам яг нэг үе (T) урагшилвал долгионы хэлбэрийн өөрчлөлтийн хүчдэл, туйл, чиглэл давтагдана. Хүчдэлийн долгионы хэлбэрийн хувьд үүнийг дараах байдлаар илэрхийлж болно: V (t)=V (t + T).
Дахин давтагдах дохио
Тэдгээр нь бараг үечилсэн шинж чанартай тул үечилсэн долгионы хэлбэртэй төстэй юм. Тэдний хоорондох гол ялгаа нь f(t) ба f(t + T) дээрх дохиог харьцуулах замаар олддог бөгөөд T нь дохиоллын үе юм. Тогтмол дохиололоос ялгаатай нь давтагдах дуу чимээнд эдгээр цэгүүд ижил биш байж болох ч тэдгээр нь ерөнхий долгионы хэлбэртэй маш төстэй байх болно. Асууж буй сэрэмжлүүлэг нь түр зуурын эсвэл байнгын шинж тэмдэг агуулсан байж болох бөгөөд тэдгээр нь өөр өөр байдаг.
Түр зуурын дохио ба импульс дохио
Хоёр төрөл нь нэг удаагийн арга хэмжээ эсвэлүе үе, долгионы хэлбэрийн үетэй харьцуулахад үргэлжлэх хугацаа нь маш богино байдаг. Энэ нь t1 <<< t2 гэсэн үг. Хэрэв эдгээр дохио нь түр зуурын шинжтэй байсан бол RF-ийн хэлхээнд импульс эсвэл түр зуурын дуу чимээ хэлбэрээр зориудаар үүсгэгдэх болно. Тиймээс дээрх мэдээллээс бид дохионы фазын спектр нь цаг хугацааны хэлбэлзлийг хангадаг бөгөөд энэ нь тогтмол эсвэл үе үе байж болно гэж дүгнэж болно.
Фурье цуврал
Бүх тасралтгүй үечилсэн дохиог үндсэн давтамжийн синус долгион болон шугаман нийлбэртэй косинусын гармоникийн багцаар төлөөлж болно. Эдгээр хэлбэлзэл нь хаван хэлбэрийн Фурье цувралыг агуулдаг. Энгийн синусын долгионыг томъёогоор тодорхойлно: v=Vm sin(_t), энд:
- v – агшин зуурын далайц.
- Vm нь оргил далайц юм.
- "_" – өнцгийн давтамж.
- t – секундээр цаг.
Хугацаа нь ижил үйл явдлуудын давталтын хоорондох хугацаа буюу T=2 _ / _=1 / F, энд F нь мөчлөгийн давтамж юм.
Өгөгдсөн утгыг давтамжийн сонгомол шүүлтүүрийн банкаар эсвэл хурдан хувиргалт гэж нэрлэгддэг тоон дохио боловсруулах алгоритмаар бүрэлдэхүүн давтамж руу нь задалсан тохиолдолд долгионы хэлбэрийг бүрдүүлдэг Фурье цувралыг олж болно. Эхнээс нь барих аргыг бас ашиглаж болно. Ямар ч долгионы хэлбэрийн Фурье цувралыг дараах томъёогоор илэрхийлж болно: f(t)=ao/2+_ –1 [a cos(n_t) + b нүгэл(n_t). Хаана:
- an ба bn –бүрэлдэхүүн хэсгийн хазайлт.
- n нь бүхэл тоо (n=1 үндсэн).
Дохионы далайц ба фазын спектр
Зазлалтын коэффициент (an ба bn)-ийг дараах байдлаар бичнэ: f(t)cos(n_t) dt. Энд an=2/T, bn =2/T, f(t)sin(n_t) dt. Зөвхөн тодорхой давтамжууд буюу бүхэл n тоогоор тодорхойлогддог үндсэн эерэг гармоникууд байдаг тул үечилсэн дохионы спектрийг дискрет гэж нэрлэдэг.
Фурье цувааны илэрхийлэл дэх ao / 2 гэсэн нэр томъёо нь долгионы хэлбэрийн нэг бүтэн цикл (нэг мөчлөг) дээрх f(t)-ийн дундаж юм. Практикт энэ нь DC бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Харгалзан үзэх долгионы хэлбэр нь хагас долгионы тэгш хэмтэй, өөрөөр хэлбэл дохионы хамгийн их далайцын спектр тэгээс дээш байвал t эсвэл (+ Vm=_–Vm_) цэг бүрт заасан утгаас доогуур оргил хазайлттай тэнцүү байна. тэгвэл DC бүрэлдэхүүн байхгүй тул ao=0.
Долгионы хэлбэрийн тэгш хэм
Фурье дохионы спектрийн шалгуур, үзүүлэлт, хувьсагчдыг судалснаар тэдгээрийн талаарх зарим постулатыг гаргах боломжтой. Дээрх тэгшитгэлээс бид гармоникууд бүх долгионы хэлбэрт хязгааргүй хүртэл тархдаг гэж дүгнэж болно. Практик системд хязгааргүй зурвасын өргөн хамаагүй бага байдаг нь ойлгомжтой. Тиймээс эдгээр гармоникуудын заримыг электрон хэлхээний хэвийн үйл ажиллагаанаас салгах болно. Нэмж дурдахад заримдаа өндөр нь тийм ч чухал биш байж болох тул тэдгээрийг үл тоомсорлож болно. n нэмэгдэх тусам далайцын a ба bn коэффициентүүд буурах хандлагатай байна. Хэзээ нэгэн цагт бүрдэл хэсгүүд нь маш бага байдаг тул долгионы хэлбэрт оруулсан хувь нэмэр нь үл тоомсорлодогпрактик зорилго, эсвэл боломжгүй. Энэ тохиолдох n-ийн утга нь тухайн хэмжигдэхүүний өсөлтийн хугацаанаас тодорхой хэмжээгээр хамаарна. Өсөлтийн үеийг долгионы эцсийн далайцын 10%-аас 90% хүртэл өсөхөд шаардагдах хугацаа гэж тодорхойлдог.
Дөрвөлжин долгион нь маш хурдан өсөх хугацаатай тул онцгой тохиолдол юм. Онолын хувьд энэ нь хязгааргүй тооны гармоник агуулдаг боловч боломжит бүх зүйлийг тодорхойлох боломжгүй юм. Жишээлбэл, дөрвөлжин долгионы хувьд зөвхөн сондгой 3, 5, 7 олддог. Зарим стандартын дагуу дөрвөлжин долгионыг яг хуулбарлахад 100 гармоник шаардлагатай байдаг. Бусад судлаачид тэдэнд 1000 хэрэгтэй гэж мэдэгддэг.
Фурье цувралын бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Тодорхой долгионы хэлбэрийн авч үзсэн системийн профайлыг тодорхойлдог өөр нэг хүчин зүйл бол сондгой эсвэл тэгш гэж тодорхойлох функц юм. Хоёр дахь нь f (t)=f (–t), эхнийх нь - f (t)=f (–t) байх нэг юм. Тэгш функцэд зөвхөн косинусын гармоник байдаг. Тиймээс bn синус далайцын коэффициентүүд тэгтэй тэнцүү байна. Үүний нэгэн адил сондгой функцэд зөвхөн синусоид гармоникууд байдаг. Тиймээс косинусын далайцын коэффициентүүд тэг байна.
Тэгш хэмийн болон эсрэг талын аль аль нь долгионы хэлбэрээр хэд хэдэн хэлбэрээр илэрч болно. Эдгээр бүх хүчин зүйлүүд нь хаван хэлбэрийн Фурье цувралын шинж чанарт нөлөөлж болно. Эсвэл тэгшитгэлийн хувьд ao гэсэн нэр томъёо нь тэг биш юм. DC бүрэлдэхүүн хэсэг нь дохионы спектрийн тэгш бус байдлын тохиолдол юм. Энэ офсет нь өөрчлөгддөггүй хүчдэлтэй холбогдсон хэмжилтийн электроникуудад ноцтой нөлөөлж болзошгүй.
Хязгаарлалтын тогтвортой байдал
Тэг тэнхлэгийн тэгш хэм нь долгионы суурь цэг дээр суурилж, далайц нь тэг суурийн дээр байх үед үүсдэг. Шугамууд нь суурь шугамын доорх хазайлттай тэнцүү буюу (_ + Vm_=_ –Vm_). Хаван нь тэг тэнхлэгтэй тэгш хэмтэй байх үед ихэвчлэн тэгш гармоник байдаггүй, зөвхөн сондгой байдаг. Энэ нөхцөл байдал, жишээлбэл, дөрвөлжин долгионд тохиолддог. Гэсэн хэдий ч тэг тэнхлэгийн тэгш хэм нь зөвхөн синусоид ба тэгш өнцөгт хэлбэрийн хавдалтад тохиолддоггүй бөгөөд үүнийг хөрөөний шүдний утгаас харж болно.
Ерөнхий дүрэмд үл хамаарах зүйл бий. Тэгш хэмтэй хэлбэрээр тэг тэнхлэг байх болно. Хэрэв тэгш гармоникууд нь үндсэн синус долгионтой үе шаттай байвал. Энэ нөхцөл нь тогтмол гүйдлийн бүрэлдэхүүнийг үүсгэхгүй бөгөөд тэг тэнхлэгийн тэгш хэмийг зөрчихгүй. Хагас долгионы инвариант байдал нь жигд гармоник байхгүй гэсэн үг юм. Энэ төрлийн өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд долгионы хэлбэр нь 0 үндсэн шугамаас дээгүүр байх ба дэгдэлтийн толин тусгал дүрс юм.
Бусад захидал харилцааны мөн чанар
Долгионы хэлбэрийн талуудын зүүн ба баруун тал нь тэг тэнхлэгийн нэг талд бие биенийхээ толин тусгал дүрс байх үед улирлын тэгш хэм бий болно. Тэг тэнхлэгээс дээш долгионы хэлбэр нь дөрвөлжин долгион шиг харагддаг бөгөөд үнэндээ талууд нь ижил байдаг. Энэ тохиолдолд тэгш гармоникуудын бүрэн багц байдаг бөгөөд ямар ч сондгой нь үндсэн синусоидтой үе шаттай байдаг.долгион.
Дохиогийн олон импульсийн спектр нь хугацааны шалгуурыг хангадаг. Математикийн хувьд тэд үнэндээ үе үе байдаг. Түр зуурын сэрэмжлүүлгийг Фурье цувралаар зөв төлөөлдөггүй, харин дохионы спектрийн синус долгионоор төлөөлж болно. Ялгаа нь түр зуурын сэрэмжлүүлэг нь салангид бус тасралтгүй үргэлжилдэг. Ерөнхий томъёог дараах байдлаар илэрхийлнэ: sin x / x. Үүнийг мөн давтагдах импульсийн дохиолол болон шилжилтийн хэлбэрт ашигладаг.
Түүвэр дохио
Дижитал компьютер нь аналог оролтын дууг хүлээн авах чадваргүй боловч энэ дохионы дижитал дүрслэлийг шаарддаг. Аналог-тоон хувиргагч нь оролтын хүчдэлийг (эсвэл гүйдлийг) төлөөлөх хоёртын үг болгон өөрчилдөг. Хэрэв төхөөрөмж цагийн зүүний дагуу ажиллаж байгаа эсвэл асинхроноор эхлүүлэх боломжтой бол цаг хугацаанаас хамааран дохионы дээжийн тасралтгүй дарааллыг авна. Тэдгээрийг нэгтгэх үед хоёртын хэлбэрээр анхны аналог дохиог илэрхийлнэ.
Энэ тохиолдолд долгионы хэлбэр нь V(t) хугацааны хүчдэлийн тасралтгүй функц юм. Сигналыг Fs давтамжтай, түүврийн хугацаа T=1/Fs бүхий өөр p(t) дохиогоор түүвэрлэн дараа нь дахин сэргээнэ. Энэ нь долгионы хэлбэрийг хангалттай төлөөлж болох ч түүврийн хурдыг (Fs) нэмэгдүүлбэл илүү нарийвчлалтайгаар дахин бүтээгдэх болно.
Синусын долгион V (t)-ийг түүвэрлэлтийн импульсийн дохиолол p (t)-аар түүвэрлэдэг бөгөөд энэ нь тэнцүү дарааллаас бүрддэг.зайтай нарийн утгууд нь T хугацаанд тусгаарлагдсан. Дараа нь дохионы спектрийн давтамж Fs нь 1 / T байна. Үр дүн нь өөр нэг импульсийн хариу үйлдэл бөгөөд далайц нь анхны синусоид дохионы түүврийн хувилбар юм.
Найквист теоремын дагуу түүвэрлэлтийн давтамж Fs нь хэрэглэсэн аналог V (t) дохионы Фурье спектрийн хамгийн их давтамжаас (Fm) 2 дахин их байх ёстой. Дээж авсны дараа анхны дохиог сэргээхийн тулд түүвэрлэсэн долгионы хэлбэрийг зурвасын өргөнийг Fs хүртэл хязгаарладаг нам дамжуулалтын шүүлтүүрээр дамжуулна. Практик RF системд олон инженерүүд Nyquist-ийн хамгийн бага хурд нь түүвэрлэлтийн хэлбэрийг сайн хуулбарлахад хангалтгүй гэж үздэг тул хурдыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Нэмж хэлэхэд дуу чимээний түвшинг эрс багасгахын тулд зарим хэт дээж авах аргыг ашигладаг.
Дохионы спектр анализатор
Дээж авах үйл явц нь далайцын модуляцтай төстэй бөгөөд V(t) нь DC-ээс Fm хүртэлх спектртэй баригдсан дохиолол, p(t) нь дамжуулагчийн давтамж юм. Хүлээн авсан үр дүн нь AM хэмжигдэхүүн бүхий давхар хажуугийн туузыг санагдуулна. Модуляцийн дохионы спектрүүд нь Fo давтамжийн эргэн тойронд гарч ирдэг. Бодит үнэ цэнэ нь арай илүү төвөгтэй юм. Шүүлтүүргүй AM радио дамжуулагчийн нэгэн адил энэ нь зөвхөн зөөвөрлөгчийн үндсэн давтамж (Fs)-ийн эргэн тойронд төдийгүй Fs-ээр дээш доош байрлах гармоник дээр гарч ирдэг.
Түүвэрлэлтийн давтамж нь Fs ≧ 2Fm тэгшитгэлтэй тохирч байна гэж үзвэл түүврийн хувилбараас анхны хариуг сэргээнэ.хувьсах таслах Fc бүхий бага хэлбэлзлийн шүүлтүүрээр дамжуулж. Энэ тохиолдолд зөвхөн аналог аудио спектрийг дамжуулах боломжтой.
Fs <2Fm тэгш бус байдлын хувьд асуудал үүснэ. Энэ нь давтамжийн дохионы спектр нь өмнөхтэй төстэй гэсэн үг юм. Гэхдээ гармоник бүрийн эргэн тойрон дахь хэсгүүд давхцаж байгаа тул нэг системийн "-Fm" нь дараагийн хэлбэлзлийн доод бүсийн "+Fm"-ээс бага байна. Энэхүү давхцал нь спектрийн өргөнийг нам нэвтрүүлэх шүүлтүүрээр сэргээдэг дээж авсан дохиог бий болгодог. Энэ нь синус долгионы Fo-ийн анхны давтамжийг үүсгэхгүй, харин (Fs - Fo)-тай тэнцүү байх ба долгионы хэлбэрт байгаа мэдээлэл алдагдсан эсвэл гажсан байна.
