Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti r. R. Ibraimov, D. А. Davronbekov, M. O. Sultonova, E. B. Tashmanov, U. T. Aliyev «simsiz aloqa tizimlari va dasturlari»

u holda N kanallar orqali umumiy uzatish tezligi quyidagiga teng bo‘ladi:




Binobarin, chastotalar nimkanallaridan har birida ma’lumotlarni uzatish tezligini uncha yuqori bo‘lmagan qilish mumkin, bu simvollararo interferensiyani samarali so‘ndirish uchun zamin yaratadi.

Bitta tashuvchi Ko’plab tashuvchilar
2.7- rasm. Bitta tashuvchili (a) va OFDM(b) radiosignal spektri Kanallar chastota bo‘yicha ajratishda alohida kanalning kengligi
bir tomondan, alohida kanal chegaralarida signalning buzilishini minimallashtirish uchun etarlicha tor, boshqa tomondan esa talab qilinadigan uzatish tezligini ta’minlash uchun yetarlicha keng bo‘lishi kerak. Bundan tashqari, nimkanallarga bo‘linadigan kanalning butun polosasidan tejamli foydalanish uchun iloji boricha chastotalar nimkanallarini zich joylashtirish kerak, lekin bunda kanallarning bir- birlariga to‘liq bog‘liq bo‘lmasligini ta’minlash uchun kanallararo interferensiyaning oldini olish kerak. Sanab o‘tilgan talablarni qoniqtiradigan chastotalar kanallari ortogonal kanallar deyiladi. Barcha chastotalar nimkanallaridagi tashuvchi signallar (aniqrog‘i, bu signallarni tavsiflaydigan funksiyalar) bir-birlariga ortogonal bo‘ladi. Matematik nuqtai nazardan funksiyalarni ortogonalligi qandaydir intervalda o‘rtachalashtirilgan ularning ko‘paytmasi nolga teng bo‘lishini bildiradi. Bu holda bu oddiy quyidagi munosabat orqali ifodalanadi:

bu yerda T – simvolning davri, f_k,f_l – k va l kanallar tashuvchi chastotalari.

Tashuvchi signallarning ortogonalligini, agr bitta simvol davomiyligi vaqtida tashuvchi signal tebranishlar butun sonini amalga oshirsa ta’minlash mumkin. Bir necha ortogonal tebranishlarga misollar 2.8-rasmda tasvirlangan.

Bitta simvolning uzunligi
2.8- rasm. Ortogonal chastotalar

T uzunlikdagi har bir uzatiladigan simvol vaqt bo‘yicha cheklangan sinusoidal funksiya orqali uzatilishini hisobga olish bilan bunday funksiyaning spektrini ham topish qiyin emas (2.9- rasm).
Т
Signal spektri
Chastota, f
Т/2
2.9- rasm. T davomiylikdagi simvol va uning spektri
U quyidagi funksiya orqali tavsiflanadi
bu yerda f_i – i-nchi kanal markaziy (tashuvchi) chastotasi.

Chastotalar nimkanalining shakli ham shunday funksiya orqali tavsiflanadi. Bunda chastotalar nimkanallarning o‘zlari bir-birlarini qoplab qolsada, tashuvchi signallarning ortogonalliklari kanallarning bir-birlariga bog‘liq bo‘lmasligini kafolatlashi, demak, kanallararo interferensiyaning bo‘lmasligi muhim (2.10-rasm).
Chastotalar kanallari

Chastota, f

2.10- rasm. Ortogonal signallar tashuvchilarili kanallarni chastota bo‘yicha ajratish

Ko‘rib chiqilgan keng polosali kanalni ortogonal chastotalar nimkanallariga bo‘lish usuli multiplekslashli ortogonal chastota bo‘icha ajratish (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) deyiladi. Uning uzatish qurilmalarida ishlatilishi uchun oldindan N-kanallarga multiplekslangan signalni vaqt bo‘yicha berishdan chastota bo‘yicha berishga o‘tkazadigan Fure teskari tez o‘zgartirishi ishlatiladi (IFFT) (2.11- rasm).
Ta’kidlanganidek, OFDM usulining asosiy afzalliklaridan biri yuqori uzatish tezligini ko‘p nurli tarqalishga samarali qarshi turish bilan birligi hisoblanadi. Agar aniqroq aytilsa, OFDM texnologiyasi o‘zicha ko‘p nurli tarqalishni yo‘qotmaydi, balki u simvollararo interferensiyani yo‘qotish uchun zaminni yaratadi. Ish shundan
iboratki, OFDM texnologiyasining ajralmas qismi himoya intervali (Guard Interval, GI) tushunchasi hisoblanadi, u simvolning boshiga qo‘yiladigan simvolni uning tugashida siklli takrorlanishi hisoblanadi (2.12- rasm).

2.11- rasm. N ortogonal chastotalar nimkanallarini olish uchun Fure teskari tez o‘zgartirishini amalga oshirish

Himoya intervali ortiqcha ma’lumot hisoblanadi va bu ma’noda foydali (axborot) uzatish tezligini kamaytiradi. Bu ortiqcha ma’lumot uzatkichda uzatiladigan ma’lumotlarga qo‘shiladi va simvolni qabullagichda kabul qilinishida tashlab yuboriladi, lekin aynan u simvollararo interferensiyani vujudga kelishidan himoya bo‘lib xizmat qiladi.

Siklli ko’chirish

2.12- rasm. Simvolning boshlanishiga qo‘yiladigan himoya intervali
Himoya intervalining bo‘lishi alohida simvollar orasida vaqt pauzalarini hosil qiladi va agar himoya intervalining davomiyligi ko‘p nurli tarqalish natijasida signalni kechikish maksimal vaqtidan ortiq bo‘lsa, u holda simvollararo interferensiyani vujudga kelmaydi (2.13- rasm).
Himoya intervalining davomiyligi odatda simvolning o‘zini davomiyligining to‘rtdan bir qismini tashkil etadi.

Birinchi simvol Ikkinchi simvol

Маksimal kechikish

Ichki simvolli hudud

Agar GI bo’lmasa, simvollararo interferensiya vujudga keladigan hudud

2.13- rasm. Himoya intervali simvollararo interferensiyani vujudga kelishiga to‘sqinlik qiladi