Elektrik Mühendisliği · Sayı 99 · Mart 1965
İLERİ KOMUNİKASYON HİKAYESİ
James Holaman, Ersin Tulunay (çev.)
Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık Teknik / bilimsel makale
- Yıl
- 1965
- Sayfa
- 19
- Okuma süresi
- 42 dk
- Görüntülenme
- 0
Konu
Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık
İlgili: Elektronik ve yarı iletkenler, Bilim, teknoloji ve meslek tarihi
Anahtar kelimeler
- uydu haberleşmesi
- Telstar
- Relay
- Echo uyduları
- Syncom
- derin uzay komünikasyonu
Özet
Yazı, 1960'lı yıllarda geliştirilen aktif ve pasif haberleşme uydularının (Telstar, Relay, Syncom, Echo 1-2 vb.) teknik özelliklerini ve uzay komünikasyon sistemlerinin gelişimini ele almaktadır. Ayrıca komuta, kontrol ve telemetri işlevlerini birleştiren uydu tasarım eğilimleri ile Shannon'ın haberleşme teorisinin bu alandaki etkisi anlatılmaktadır.
Tam metin
Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.
UDK : 631.890 ileri Komünikasyonun Hikayesi (*)
Uzay Araçları, Uzaklık, Veri İletimi
azan: HOLAHAN
Ç e v i r e n :••„.',
Kain TÜLUfltt
Y. Müh.
O.D.T.Ü. ^
Adı
AKTİF UYDULAR
Ad rs «J 4 h
>ert lielay (NASA): Etüd safhasındaır uydu ağırlığının 273 Kg. olmasını, :. >ül«seklikte bulunacak olan dairesel vı- frekans modülâsyonu kullanılmairmc İttedir.
Syncom (NASA - Hughes Aircedilmektedir. Plânlar 24 saatlik vatoral yörüngeyi; uydudan yere len uyduya 6 Gclık frekansların televizyon röleliği yapmasını iki yollu ses kanalı (28 metrelik ya 300 tane iki yollu ses kanalı yer anteni) sağlamasını ön gör ünün anten dizisi, uydunun dönü
şü ile senkronlanacak ve antenlerin devamlı ola
rak yeryüzünü görmesi sağlanacaktır. 18 dosibellik anten kazancı; yerden uyduya olan bağ
lantıda çoklu access - SSB - AM için modül âsyon; uydudan yere FM; geniş bir ban d içinde
yerden uyduya, uydudan yere FM düşünülmek
te ve faydalı ağırlık 227 Kg. olarak hesaplan
•.
_'
Orta Mesafeli Komünikasyon Uydulan Siste mi (DOD): 1964 - 1965 yıllarında çalışmağa başlayacağı tasarlanmıştır. Endüstrinin teklifle rinin isteneceği taslak hazırlanmaktadır. Son :jekil, seçilen teklif gözönüne alınarak kararlaş tırılacaktır. Savunma Komünikasyon Kurun m,
C»; Space/Aeronautics mecmuasının 6 Aralık 1062 tarihli sayısındaki İngilizce aslından çevrilmiftir.
Elektrik Mühendisliği 90
BİsŞteıin birleştirilmesinden; Birleşik Devletler H*Nl Kuvvetleri, \ ydu elemanlarının, Kara Kuv veleri yer elemanlarının hazırlanmasından soruşnltı olacaktır. ITT Federal Laboratuarları teMŞik danışmanlık yapacaktır. ,T pOD genellikle, 8000 - 19200 Km. de bulunan
Ssiz yörünge ırandom orbit), haber emniejş}J karıştırmayı önleme özellikleri olan sınır-
|||ırî genişliğine (Televizyon için gerekenden pljpflaha dar olacağı bilinmektedir) sahip bir
Ilı; 46 kilodan daha küçük bir faydalı ağırgüç kaynağı olarak güneş pilleri ve batar-
Bank genişliği
RI
Haber
Anten Kazancı (db)
• ^ ^ - ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ yörüngüll bir sistem piAnlnndj. DOD çevrelerince, 24 nuMhk y.jrünn**11 son sistemin preıusjjı bakımından, A d v n . ad lı uyduya (dört tane 10 Melik iraıısrnlsvoıı ka nalı ve darbe nıodülûsyomı kulUmflrakft) benze diği, fakat demir kısımlarının projesi L Jtmundnn DBÜan çok u y n olduğu sGylenmcktodlı DOD, Advent'ln 545 Kg. olan alırlığım 220 iv: ı in dirmeyi ve en azından, i^ncuki dırrujndüki ile ay nı İyi Uzı;tllktL>rJ rıldu fllnıuyl beklenmek tedir. ITT bu programın teknik danışmanlığım yjıjnııaktadır.
Düşünceler
band ik ta-
| 3 Mc
yollu ses kanalı sağlar.
tane Çalışma süresi yüzde 10 - 15'dlr.
Uyduda iki tekrarlayıcı vardır. Bir anda bunlardan sade
ce bir tanesi kullanılabilir. Herbir vericide iki yollu gön
derme çıkışı vardır ve bir televizyon kanalı, 300 tane bir
yollu telefon kanalı ve 12 tane iki yollu telefon itanalı
sağlıyabilir. Tekrarlayıcmm alıcısının gürültü katsayısı
max. 12 db. dlr. Bir yollu çalışmada tekrarlayıcı, ili
istasyonu için geniş bandlı röle olarak İş görür, iki
çalışmada İse işaretler İki yer istasyonundan alınır
niden gönderilmek üzere 1 Mc. lik, ayrı tekrarlayıcı - _ - -
larına verilir. Çalışma süresi % 1 0 kadardır.
|1 •.
Uyduda İki tekrarlayıcı vardır. Bir anda bunlardan sadece
bir tanesi kullanılabilir. Herbir vericide iki yollu gönderme
çıkışı vardır. Antenin radyasyon karakteristiği, uydu dön
dükçe belirli biçimde bir hacmi tarayan, 8 rakkamı şek
Fa
0 Ki
3 Kc
2 (alıcı) lindedir. Uyduya yarık anten dizisi konmuştur. Tekrarla 6 (verici) yıcmm alıcısının gürültü katsayısı 10 db. dir. Kaba, durum
kontrolü H, rolü, güneşe
0d2u
Jetleri yarlı k
İle; sıml
yük arla
sekl bağ
ik ınt
v ıl
e ı
ince, durum kont olarak uyarılanjsoğuk gaz jetleri ile yapılır.
iktedir. Telstar ve Relay'den elde :rden geniş ölçüde faydalanılması
PASİF UYDULAR
ve çoklu fırlatma (multlple
Echo 1 (NASA-BTL): 33 m. çapında*Meiiğinin kullanılacağı umulmaktadır.
rilebilir, alüminyum kaplı mylar küre 12 - Ağus
iki gönderme kanalı bulunan bir
tos - 1960 da fırlatıldı. Şimdi, ortalama yüksek
id state) sistemi projesi tasarlanliği 1600 m. civarında olan eliptik ve eğimli bir
3 D son olarak random - access ve
yörüngededir. Atıldıktan sonraki yansıtma yete
3 sistemlerine yönelmeyi lstemekteneği 4 Gc a kadar olan frekanslar için ajp; as
yüzde 98 idi.
S ınkror Yörünjjeli Komünikasyon Uyduları
Shlı ııi (D D) : DOD 24 saatlik, dairesel ve
r"kvfl
örüngell komünikasyon sisteminin,
Umu mesî e ihtiyaçlarını en İyi şekilde karşı 11 yat ığına lanmaktadır. önceleri, 24 saatlik yördn^îll si em pratik duruma gelinceye kadar butuı ıacak Doşlugu tam olarak kapatmak için,
Echo 2 (NASA-BTL): 41 m. çapında, şişirllebilir, alüminyum - mylar - alüminyum şek linde tabakalardan yapılmış küre, 1280 m. ka dar yükseklikteki ve kutup yakınındaki dairesel bir yörüngeye bu yılın sonunda (*) atılacaktır. Şekil bozan etkilere karşı dayanımj, Echo 1 inkinden 20 kere daha fazla olacak, yapısı rijlt
m**
11 99
İr kere şişirildiği zaman delinse bllybetmeyecektir.
bouı (NASA-Douglas): Projeleri üzerinışm Utadır. Birinci fırlatış 1964 de PMR
.ktır. Bu, aktif ve pasif komünikas1 için çoklu fırlatma tekniğini gelişUanılacaktır. Üç uydu, önceden seilarla dairesel bir yörüngeye yerleşİTç tane Echo 2'yi taşıyan ana füze örüngeye fırlatılacaktır. Yer yüzün; noktaya varınca, ana füze birinci iıiresel yörüngeye atacak ve atma raki dönüşlerinde diğer iki Echo 2 lyacaktır.
yüksekliği 3000 km. kadar olacak 10 derece aralıkla dağılacaktır.
ı-d (DOD-Lincoln Labs): 8000 Uksekliktekl kutupsal veya ekvatoiçin, bir dipoller kuşağı tasarlanuşağı eğer bir uydu meydana geollerin hızları dikkatle kontrol edl1'3 olmalıdır.
1 m. ye kadar olan maksimum hız 1 anılınca, kabaca bir aylık bir zakuşak kendi üzerine kapanacak ve aaman içindede elverişli bir düzenma geleceği farz edilebilecektir. casyonun X bandında, yerdeki ve100 Kw. civarında olmasını; 45 de li na (scatter) açısını ye saniyede ıi' haberleşme hızını ön görmekte1; uşağı için toplam yayılma kesiti kuşak hacmi ise 1,4 x 1 0 " ms kaHu değerler 2 x 10-"' mVms kadar yayılma yoğunluğu verir. 3900 km. saf ede, kuşak 20 m. çaplı paraboı;in huzmesini tıpa tıp dolduracak-
K
)ilir legi lan nür re 1 [ıkl lıık tr tli ör te İn g<
-yon projeleri daha önce hiç rastbir şekilde değişmektedir. Bu, bir • aşın arzu halindeki gayretlerden ire doğru olan bir değişmedir. Bu
> yılında Claude Shannon tarafmulınmıştır. O tarihte Shannon, Koiatematlksel teorisini geliştirmiş re, daha önceleri asla sahip olmaamaçları vermiş, onlara kılavuz la yolları göstermişti.
von projeleri birazda mecburlyetişmektedir. Geçen on yılda komüaçları o oranda artmıştır ki daha mikasyon sistemlerinin iskeletini desteleri ve tüp kümeleri ile bunimkânsız' hale gelmiştir, öyle ki rü bandlara yayılmmaz ve şimdi
kullanılmakta olan bandlarda daha iyi ça)
lar yapılmazsa, 1970 yılında spektruraun
çıkılacaktır.
;1
":: mî
özellikle, istekteki bu müthiş arttg; jet
lan, uzun menzilli füzeler, uzay araçları,
lı kuvvetlerin bütün dünyaya yayılması, ytil
çözümleme yeteneği olan veri (data) top!
cihazlarının gelişmesi (îleri radarlar, televt
v.s.) ve bütün bunların üstünde, .sayısal ha
layıcılar sayesinde meydana gelmiştir. Bütün'
hallerde, daha iyi haber iletim araçlarına lı
bir istek vardır. Teorilerini yorumlayan ve
laştıran Shannon ve diğerleri, bu araçların, B
olduğunu teorik olarak gösterdiler. Elektr
sanatının durumundaki ilerlemelerde, bu t«.
amaçlara yaklaşacak sistemleri gel|ştinnlJ
imkân vermiştir.
Komünikasyon projelendirmesinin (detign) yeni çağında, her yerde : Maklnadan maklııaya veri iletiminde, rölelik eden uydularda, me^akilometre uzunluğundaki uzay şebekelerinde, wy endüstrisi en ön plânda bulunmaktadır. Uzay te lemetresi mühendisleri komünikasyon işine, ge leneksel komünikasyon projelerinden bir çok şey leri serbestçe alarak girdiler. Bu gün İse tele metreden bir çok şey alanlar, komünikasyon projecilerldir. örneğin, uzay endüstrisi tarafından yürütülen, karıştırmaya karşı koyma (anti-jun) araştırmaları, komünikasyonun gelişmesine önemli yardımlar yapmıştır. îleri komünikasyo nun yeni çağında ana hedef; haberi, verilen bir kanal üzerinden en az hata ve enerji ile mümkün olan en büyük hızla iletecek pratik sistemleri kurmaktır. Bu amaca gidecek gibi görünen en ümit verici yollar arasında: Digital modülasyon, kodlama, senkron (koheran) teknikler, ge niş bandlar (yani RF bandının haber bandına oranının büyük olması), hesaplayıcı kontrolü Jle yapılan komünikasyon, geri besleme ve korelâs yon detekslyonu bulunmaktadır. Bunları destek lemek için, katı hal projeleri, minyatürleştirme, büyük çıkış güçleri, büyük kazançlı antenler, yüksek kararlılıktı osilâtörler ve düşük gürül tülü alıcılar kullanılmaktadır.
Uzay komünikasyonu sınırlı imkânlarla sınır
sız uzaklıkları uzlaştırmak için harcanan sonu
gelmeyen çabanın hikâyesidir, imkânlarımız en
başta, itme gücümüz bakımından sınırlıdır.
Eğer yeterli bir itme gücünüz yoksa, faydalı
ağırlığı azaltmanız gerekir ki buda, primer elek
trik gücünün, durum kontrolünün yapılabildiği
alanın, anten büyüklüğünün ve cihaz bolluğu
nun azaltılması anlamına gelir. Bu ise hemen he?
men her zaman, performans ile güvenilirlik ara
sında bir seçimi gerektirir ve uzay donanımının
yetersizliklerini düzeltecek olan yer donanın uT
na büyük yük düşer.
•t
VERİLIRİJ
VERİLERİ •
I Şekil : 1 — Jat Propulsion Laboratuarları tarafından önerilen derin uzay komünikasyon sisteminin-u
temel elemanlan. Uzay aracının transponderH, alman BF taşıyıcısı ile Koheran olan bir BF tastı/*- I
ası gönderir. Komuta işaretleri yer-araç bağlantısını; telemetre ile elde edilen veriler araç-ycr bağ- I '
lantısı; mesafe kodu her iki bağlantıyı modüle ederek gönderilir. Koheranlıgı sağlamakta referansla!»- 11
nan taşıyıcının tamamen söndürülmesini önlemek için, düşük modülâsyon endeksi kullanılır.
''I
Uzay Komünikasyonunun ne derecede bir Pfclük çıkaracağı, genel olarak, verilen görevin çalışılmasını gerektirdiği uzaklığa bağlıdır. As lında, aralarında açık farklar bulunan üç smıf uzay komünikasyon sistemi geliştirilmiştir. Bun lar : Yeryüzü uyduları, ay araçları ve gezegenfp arası yoklama sistemleridir.
Bütün bu sınıflarda komünikasyon slstemiüç görevi vardır : Komuta, kontrol ve teetre. Komutada ve telemetrede normal olablr yollu bağlantı vardır. Komuta İşareti uya gider, telemetre işareti yere gelir. Kontrol a İzleme görevlerinde mesafe ve hıza ait ve rin İki yollu değiş tokuşuna ihtiyaç vardır ı, yer antenleri tarafından belirtilebilir).
Komünikasyon sisteminin bu üç görevini birtrmek için, tek «elektromagnetlk yol» kul an sisteme doğru bir eğilim vardır. Donanımson derece sıkışık olarak sınırlanmış olan
derin uzay araçları İçin böyle bir birleştirme esastır. Yakın uzay araçlarında şimdi her görev için ayrı sistemler kullanılmaktadır. Fakat bir leştirme önem kazanmaktadır.
Sistemi üniteler halinde projelendirmeğe doğ ru da belli bir eğilim vardır. Üniteler, yenilik lere uymayı ve aynı zamanda uçuş sırasında de ğiştirme işlemini (içinde insan bulunan araçlar da) kolaylaştırmaktadır. Mercury'nin ve Apollo'nun komünikasyon sistemlerinde bu'- eğilim açık olarak görülmektedir. Mercury'de komüni kasyon sisteminin kapalı kutular halindeki çe şitli kısımları kapsülün her tarafına dağılmış tır; ve astronotun bunlara hiçbir ulaşma imkâ nı yoktur. Apollo'nun kolünlkasyon aletleri ve geri kalan elektronik kısmı, jet uçaklarındakine çok benzer şekilde, astronotun arkasında bulu nan ulaşılabilir bir bölmeye, panolar halinde ko nacaktır.
Bektrllc
ilgi 09
MÜNİKASYON UYDULARI
Şimdiye kadar üç tip ','V^îİf'Vİ k o m n i k a s y o n uydusu or' l *''- taya çıkmıştır. Her ne kadar, henüz bir kavram olmaktan ileri geçmemişse de «quasi aktif» uydularda aktif. ve pasif tipe ka>iîki ticarî ve askerî komünikasyon anda bir ayrım yapılması gerekir. un kâr etmek için tasarlandığı acık ın bir telefon santralı gibi yüksek alışması gerekir. Bu ise uydunun la ve başlıca yollar üzerinden tele^ibi çalışması (yani iki ana termiçalışma) demektir. Aynı zamanda, i elif i de yapabilmelidir.
nünikasyon uydusu için band geıan şartlar ağır değildir. Belli bir sayıda habere (mesaj) ve televizişlem yapması gerekmez. Bununk güvenilebilir olmalı, haber emical sistemler şifreleme işlemine n elverişli olduklarından, haber il modülâsyon yapılmasını telkin ilmeli, karıştırmaya karşı koyma ıalı ve bunların hepsinin üstünde, bütün küreyi menzili içine ala dan başka, tam gelişmemiş yer de çalışabilmelidir.
Ya yer çekimi alanı gradyanına veya netik alan gradyanına duyarlı oları, durum trol sistemleri alçak ve orta yükseklikte nacak uydular da gelecek için umut verm dir. Bell telefon laboratuarı, sönüm içlu t roskop kullanan, yer çekimi alan sistemden umutlu görünmektedir.
Senkron yörüngelerde (36000 ifoj
^^
çekimi alanı ve magnetik alan bu gibi si.sH§»-
ler için muhtemelen çok zayıf kslacaktır. *Ü|ttif sistemlerin bu yükseklikte bulunmasının ge
rekli olduğu ise açıktır. Tepkili jet sistemi kul
f dhul aaaznfraimfygdaüaykvaenpşneıülialpekbhbaieildleseiaczcerekkğdliieenrvmiianümikmimkveseüdeenbdsbiüluierlpce, eamğpfeiaknzkıi.a,rı.ttınnonfbee'buueknmkalaa^Brraıın-nr
Şüphesiz ki üç eksenli stabilizasyob almadan
anten kazancı elde etmeyi plânlayabilirsek bu
problemden kurtulabiliriz, örneğin Hughes Aircraft'ın birinci Syncom uydusunda, uydunun yö
rünge düzlemine dik olması sağlanan bir eksen
etrafında dönen bir şekil meydana getiren bir
anten radyasyon karakteristiği kullanılacak tır.
Basit dönme stabilizasyonu ile bir uydunun ek
seni sabit tutuldukça, uydu devamlı olarak dö
nerken bile anten kazancı elde edilebilir. Bu
nunla beraber bu. hareket şekli ile büyük, ic»-
zançlar sağlanamaz. Birinci Syncom'dfct ka»uocın almalar için iki desibel ve gönde nhelef-1 ;ta
altı desibel olması beklenmektedir.
!••
ticarî uydu komünikasyonu alaadım atılmıştır (Tablo : 1). Te" bir çoğu cevaplandırılmıştır. ıf deneyleri aşarak pratik komünine varmaktır. Komünikasyon jelendirilmesindeki kritik husus]; on trolü, elektrik gücü, yörüngeişaretin tutulması ve trafik kon ik kak ki, bütün bunların ekonomik <j nemlidir.
niizasyonu. Komünikasyon uydu' nemlidir. Çünkü bu, anten ka fi İn en etkin metodudur. Şimdiye lir kaç haftadan fazla çalışacak, ilizasyonu olan bir sistem bulunınedeki bir komünikasyon uyduı iiyle bir sistem ise en az beş yıl unsizlik tekerleği ile çalışan îmlerl, uzay araçlarmda işletlanılmak üzere geliştirilen tek bir sistem Advent için yapıli esi de Nimbus adlı meteoroloji iıtır. Nimbus'un projedeki ağırömrünün altı ay civarında olar. Bu iki değerde komünikasyeterli değildir.
Hughes ve diğer şirketler, anten dişisini uy
dunun, yörüngesine göre yer yüzüne flağıtmı*
ve yerde çeşitli noktalarda bulunan tütenlerle
daima bağlantı kurulmasını sağlamak flkri üze
rinde çalışmaktadır. Yer istasyonundan gek;n
işaretin faz önü (phase front), uydunun yerdaki bir noktayı görmesini sağlamakta kullanılabilir. Fikir mantıkî görünmektedir. Fakat gü
I venilir ve hafif bir sistemin yapılıp yppüa»
yacağı görüşü ileri sürülmektedir. Hughes, sonraki Syncom'lar için uydunu..
dönüşü sırasında daima yeri görecek şekilde, ele-'
manian sıra ile işletmeye sokulacak olan onallı
antenlik bir dizi üzerinde çalışmaktadır. Bu sis
temin kazancının 18 desibel olacafj umulmak
tadır.
—
Eğer çekilen güç 100 W'ın altında tutufluflJİJ güneş pilleri ve kimyasal bataryaların birier tirilmesi ile komünikasyon uyduları için elVB-l rişll bir güç sağlanabilir. Telstar, Relay Ve Sjn-j com'da silisyum piller ve Ni-Cd lu bataryalar! kullanılmaktadır. Bu bataryaların dolma bj» sınırlı olduğundan Watt-saat kapasitelerinin ani sayısından çok daha fazlasını taşımak gerekir. Bu, komünikasyon uydularının ağırlığının gün, hemen hemen tam olarak güç kay nın ağırlığına bağlı olması demektir.
Elektrik Mühendisliği 39
'/•
ı uydusu yeryüzünün meydana jinde bulunduğu sürede kendisi rlksel güç, bataryalarından gelıdakl zamanı sınırlar, örneğin ı süresi sadece yüzde 10 - 15 dlr, yüzde 10 civarında olacaktır. ı ki her iki uydu da istetme rök değildir. Yaklaşık olarak, yö1 boyunca çalışmağa elverigli skerî komünikasyon uydularınılıgmalar özel önem tagır. Ger ile 90 -100 lük çalışma süreleı tedir.
i i ııl arttırmanın bir yolu şüpheyörüngelere gitmek ve böylece m gölgesinde kalma süresini fv r bir çözüm, kilo başına daı a güç kaynakları geliştirmek le 3-4 yıl ötede görünmektedir. imgeli sistemlerde, komünikaskuracak hemen hemen sürekli .1. etmek için, bir çok komünl;ı (1600 Km. de 400 tane, 36700 j ihtiyaç vardır.
ılı İteli proton akışının yükseklik il iğünü (9600 Km. de, 5600 Km. !>:> daha az olduğu rapor edilı, Von Ailen ile son yapılan radiıun ışığı altında; genel olarak m. arasındaki yüksekliklerin düı için en iyisi olduğu düşünülyörüngeler (uydular arasında ıasını sağlar) daha az sayıda termekte ve İzlemeyi basltleşla beraber yörüngede stablkontrolunu ön görmektedir. ılkasyon uyduları için bu işilstemlerln ne kadar zaman ijceği kolayca tahmin edebi dir. Denenmiş stablllzasyon sistemleri elde bulunmasa bile, •/. yörüngeler kullanılması ge lme uydusu muhtemelen fıraki Senkron, dairesel yörünü son amacıdır. Şimdiye kalinikasyon paketi İçin gerekil herhangiblr ateşleme merke zî sokacak itme sağlanamai Orbital Altitude and Thnız). Cantaur bu işi yapabiok aksiliklerle karşılaştı, (ki it programının çökmesine selar oldu).
isadi bir senkron yörünge .iii yörünge 35700 Km. de, dakvatorla 25 derecelik bir açı
yapacaktır.) Bu yükseklikteki uydunun hızı ile
yeryüzünün ekvatoru üzerindeki bir noktanın hı
zı birbirine uymaktadır. Eğiklik sebebiyle Syncom talî (Sub) yörüngesine ait bir noktanın hız
değişimi ekvatorda üstüste binen, eğin ağısına
eşit dereceli kuzey ve güney enlemleri üzerinde
halkaları bulunan bir 8 (Sekiz) şekli meydana
getirir.
işletmede repetörlük eden uydular tftr gro
yer istasyonundan gelen işarete aynı anda iglem yapmalıdır. Başka bir yere gitmeyip, istenen
yere vardığından emin olmak için, muhtemelen
her işaretin sonuna, kendine özgü bir adres ko
nacaktır.
j
A N A L 0 6 GİRİŞ
ZAMAN
Şekil : 2 — Devamlı giriş dalgasını izlenen, «Htegre edilmiş çıkış delta modülâsyonu. Her örnekte ya pozitif yada negatif yönde değişen bir üil(h» basamak meydana gelmektedir. p •
Geniş bandlı yükselteçteki çoklu ibaretler, kalite kaybına sebep olan intermodülâsyon ürün leri meydana getirmektedir. Yükselteç girişindeki işaret güçlerinin arasındaki fark 6 desibelden az oldukça, kuvvetli olan İşaret FM alıcıyı kapıp zayıfın alınmasını önleyebilecektir. Eğer her yer istasyonunun çıkış gücü, uydunun menziline gö re ayarlanırsa bu problem önlenmiş olur. Bu nunla beraber, proje İçin çözüm seçilmedi n önce intermodülâsyon ye alıcıyı tutma olayı hakkında daha fazla bilgi edlnilmelidlr.
Düzensiz yörüngelerde bulunan bir çok Uydu
ya İhtiyaç gösteren sistemlerde, rotada tutma
ve bağlantı kurma İşlemleri şüphesiz ki sayısal
hesaplayıcı kontrolunda olmalıdır. Komünikas
yon yolunu seçmekten başka, uydudaki işaret
şiddetinin verilen sınırlar içinde bulunduğundan
emin olmak İçin hesaplayıcı, yayılan gücü de
kontrol etmelidir. Hesaplayıcılar, bir çok istasyon-uydu çiftleri arasındaki Doppler kaymaları
nın farklı olmasından doğan problemleri çözmek
te de kullanılabilir.
*
Komünikasyon uydusu (hem ticari-htns as
kerî) yapılmasında uzun bir yol alınmasını Bağ
layan geliştirmelerde karşılaşılan, ekonomi ile
ilgili güçlükler, sıkıntıların küçük bir kısrnını
teşkil etmektedir. Bunlar :
,
Uyduda anten kazancı elde etmek İçin
güvenilir bir metodun bulunması (bu meftod,
«:
P 'e(
•yduya fceglşi.
|ülâsyc
yonlarının daha ucuz olmasını sağfırlatma (NASA'nın Rebound proğe bu konuda çalışılmaktadır) .
resel kontrol.
ucuz yer istasyonlarının yapılması phone System'ln Andover, Me., deki dolarlık İstasyonu, bir çok çevrelerde, tutulmuş bir proje olarak kabul edilBritanyanın Goonhilly Downs'adki da1 etleri, İşletmede kullanılacak yer İs ın benzemesi gereken şekil için daha 'îk olarak gösterilmektedir.
icasyon uydularının projelendirilmesi şimdi uzakta bulunan, gelecekte çı-
'lemler :
bırakma (Channel Dropping) : Bu, on uydusunun birkaç yer istasyonu uı undu komünikasyon sağlama kalelefon kalitesinde gönderme için işaoranmın 40* db. olması gerekir.
rişme (Multiple Access) : Askerî <;ok istasyona bağlanabilecek ve böyyer istasyonunun bunun üzerinden berleşebileceği bir uydu elde etmeyi mektedir. ITT Federal Laboratuar-
W. M. Duke, rasgele erişme sisteıjıdaki hususları ortaya koydu :
uydu kapasitesi, devamlı olarak de lide ile kullanılabilir. Verilen bir yer m yapılan gönderme İçin, söz konur istasyonlardan arta kalan bütün rasgele bir esasa göre kullanılabirak, haberin alınma durumunu, güa sınırlamaları kontrol eder. Söz koKİbir istasyonun, hazır olan herhanü zerinden, diğer herhanbir istasyonJileceği bu uygulamada, modülâsyon, yonu ve düzeltilmesi işlemleri büyük aamalıdır. İşaretler arasındaki giriiı on orthogonal ve orthogonal olma nı elde edilebileceği düşünülürse, karşı koyma yeteneği, kapasitesi ni ugu ve aynı zamanda yüksek güç imkân vermesi bu uyduların ayırıcı arak- tasavvur edilebilir».
ılif Komünikasyon uydularının dei önerilmektedir. Bunlar çok az uzay s <$mi kullanacaktır. Gönderme ya yımından uyduya yönetilen, modüle t huzmesi, kendi üzerindeki haberi ) alma yapacak olan istasyondan < ilen modüle edilmemiş huzmeye ıırıslı) aktaracaktır. Uyduya, moIttarılması İçin yönlü anten dizileri
(örneğin, Van Atta) ve Lineer olmayan efemi: ılar (örneğin, Varaktorlar veya tünel diaİİtltı •) kullanılacaktır. IBM; 40 Kw. gücü ve 20 İf. k anteni olan yer istasyonu ile X bandın*} ^~ ve band genişliği 10 Mc olan bir «quasl» teklif etmiştir. Uydu 9600 Km. de yörüng kulacak ve 1000 Cm^. civarında olacaktır yer İstasyonunda iki göndermeç ve iki yo nuşmayı sağlayacak antenler bulunması çektir.
Pasif komünikasyon uyduları i Zof sistemde, gönderilen haberlerin bir biti _w düşen gücün büyük olmasmm gerekmesidir. | | 6 ş l lukta meydana gelen kayıplar gücün dOrdÜİicü kuvveti ile ters orantılıdır ve uzaklık bttyttîîücçe hızla artar. Pasif komünikasyon uydttfan problemi üzerinde çalışanlar, bu sistemin » » 0 Km. den (tek ses kanali için gerekli haber (fit) hızının makul sınırlar içindeki (10-100 fff'. güçlerle sağlanabildiği, en küçük yükseklil«£fii varı) yülcHPit olnn bir yörüngeye konıılamiy sonucuna varmışlardır.
Alçak yörüngeli olmasından ötUrli, p**ifl tem için, yörüngede birçok uydunun bulun gerekir ki bu da fırlatma masruflarının ı_ fazla olmasını gerektirir. Bundan başka, bel] ki uyduya yörünge kontrolünü sağlayacak _ cihazlar bulunmayacak ve bunun i<;ln udflfna] ve pahalı olacaktır.
Pasif komünikasyon uyduları; hiiber hu
küçük ve güvenUirliğin büyük olmasının îsta
ği hallerde faydalı olur. Bu hallerde daha
sek yörüngeler kullanılabilir. (16000 Km. d e '
ber hızının saniyede 10 bit civarında olacağı
min edilmektedir).
=-'
NASA, Rebound programı içinle, aynı füngeye oldukça doğru olarak yerleştirilmek re, bir ana füzeden üç pasif uydu fırlatn| planlamaktadır. Sonra; regüle edilmiş bir yör gedeki komünikasyon uydularından meydana len filonun faydalı olup olmayacağını tesblt mek için, uyduların kayma durumu İncelenecJ tir.
UZAY ARAÇLARI K O M U N Ü L A S Y O N B I
Yeryüzü uydular! için
VHP-UHP bandlanrıda,
görüş doğrusu boyunca
kominikasyon kullanılmaktadır (Komünikas
yon uyduları 1-8 Gc lık
haberleri aktaracaktır), Doppler kaymasının de
ğişim hızı büyük olunca, uyduya ve yerde bunu
hızla izleyebilecek, RF bandı geniş olan alıcılara
ihtiyaç vardır. Yerden olan görüş açısı da nida
değişmekte, sürekli izleme problemini, ay ve ay
ötesi araçları halindekinden daha güç hale s©k-;
Elektrik Mühendisliği 9s|
becitçe»'
donanımın çoğu analogtur, >e kod modüiasyonu) sistem li bir rol oynayacaktır. Band ımüne düşen verici gücü epey ğln, Telstar 4 Mc genişlif inuı taşımak için tam 2,25 W. aktadır. Ayrıca, gerekli ağıriir. (yayılan etken gücün 10 ülirse, 800 Km. yükseklikteki i 20 M. İlk antene televizyon ı 4,5 Kg. lık bir anten verici iyonunun en zor problemi,, lindan toplanan ve yüksek gösteren verilerin gerçek ı yollanmasıdır. Şimdiye ka inin bir çoğu oldukça kaba lüşük olduğundan bunlar kosını pek fazla zorlamamakber yakın gelecekte, daha ıak için, daha gelişmiş merulunucağı umulmaktadır. Bu termeye ve verilerin alınır uılmasına olan eğilimi hız-
/dularında olduğu gibi (diıçlarında da) durum stabigücü çözülmemiş problemler oe işaret edildiği gibi, çeklı tında tutulmak şartıyla babir arada olarak (gölgede ıi «yüzde 10,» radyasyon ve lerle hasara uğramağa yatine rağmen) ihtiyacı karşıın güneş pilleri üç ay için in yüzde 15'ini kaybetmişnıda yüzde 17'sini daha kayKür).
ili sisteme (Video - binam) ı kodlayıcısı. Yeniden teşkil resim işareti arasındaki fark getirir. Eğer resim girişi, yelalog işareti aşarsa, sonuçta seti art% kapısını (gate) açar "iründen bir saat darbesinin sine pozitif yönde bir birim , sağlar. Böylece yeniden teş•t büyütülerek, resim girişi ile • iması sağlanır. J9
ImıtU. HM »i I biMuılal I
MTHTİM 11*»** IICJMI mat
Şekil: 4 — Raytheo'un digital televizyon içtıi yapttğı tSynthetichighs.it (F.A. Gica, «Spacecralt Digi tal Televisiont: AFA Conv., '62. den aUnmiftır)\
Bataryaların ve güneş pillerinin en az 1965 yılına kadar; ana güç kaynakları olmakta devam edeceği tahmin edilmektedir. Bu gün uzayda kullanılacak başka tip bir elektrik enerjisi yok tur ve muhtemelen en az bir yıl daha olmaya caktır. Son derecede uzun yolculuklar için kilowatt mertebesinden güçler verecek olan nükleer APUS'dan çok şeyler beklenmektedir. Yakıt pil leri (Gemini için plânlanan) ve yanmalı makinalar, kısa süreli yüksek güç ihtiyaçlarım karşı lamak bakımından umut vermektedir. Fakat bunların yakıtı ağırlık bakımından büyük mah zur teşkil etmektedir. (Yanmalı makinaler ay rıca dönmeden doğan bükülme kuvvetleri mey dana getirmektedir.) Termoiyonik çeviricilerin verimleri yüzde 20-25 olmalı ve böylece büyük güçlerin çekilmesine güneş pillerinden daha uy gun olmalıdır. Termoelektrik kaynaklar nıdjfasyonun tahribine güneş pillerinden daha az afat tan olacak, güneşin daha az kritik olması b*tar mından bir merhale olacak ve kilo başına d^Ma fazla güç verecektir.
Hernekadar bir çok projecller, uzay ujŞf" sundaki bütün katotlardan kurtulmak istiyorlar sa da; bandı geniş olan ve güvenilirliği ispat lanmış olan iki yfcllu gönderme tekniği, GCın üstündeki taşıyıcılarla yapılan geniş bandlı aBndermenin istendiği yeryüzü uydularında bir det daha kalacağa benzemektedir.
Optik (kızıl-berişinden mor-ötesine) vf limetrik dalga huzmeleri, birçok araştırmacı ta rafından, yeryüzü-uydu bağlantıları için teklif edilmektedir. Atmosferik zayıflamayı minimuma indirmek için, yer istasyonundan çıkan huzme nin 15 derecelik bir (başucu) zenit açısı içine top lanabildiği gösterilmiştir. Havada kalış süresinin büyük kısmı için yer istasyonu yüksek ve kuru bir yerde bulunmalıdır. Bu fikirler esaslı olarak ele alınmadan önce, hâlen ışık dalgalarının ve mlUmetrik dalgaların üretilmesi üzerinde büytik bir geliştirme çalışmasının yapılmasına İhtiyaç vardır.
Apollo aracının komünikasyon sisteminin l*cjesl, ay yoklama araçlarının komânikasyon İhti yaçlarına ait iyi bir fikir vermiştir. Şimdiki plan lara göre Apollo, ayın 6500 Km. açığında aya
ridı
ı komünikasyon bağlantısı İçin, 20
V.
lık güçle ve S bandında çalışacak bir
ıcaktır. Bu bağlantıda telemetre için
kaymalı maniple sistemi), ses için
'M
oa bir de televizyon (band genişliği
m taraması 278 satır, saniyedeki re-
10 olan ve sınırlı çözümlemeye lhtiı bir tip) kullanılmaktadır. 20 W. lık
>;yon için beş watlık ise ses için kul-
;in digital ses (telemetre veri akımı
leştirilmlş) ve televizyon bir tarafa
. Apollo komünikasyon sisteminin
lıiti olan Collins Radio Şirketine göik lüşünce de umut vericidir, fakat proîe] lerine ve zaman plânına cevap vereık c
a değildir.
Q komünikasyon sistemindeki aletözelliklerinden biri yüksek frekans
atı haller fiziğine göre çalışmasıdır.
I der kaymasının otomatik frekans
veya yer vericisinin elle akord edilindiği, söndürülmüş taşıyıcılı bir
İSE
ııl salık vermektedir.
ıda çalışan alıcıda faz. kilitlemeli
n (phase lock loop) bulunacak ve
ı i için pseudo-random gürültü modüanılacaktır. Fırlatılma noktasından
klasik olarak 5400 Km. ye kadar
Hl
ğlantısı kullanılacaktır. Bu bölgede
bi ıntısı, S bandında çalışan hareketli
la sağlanacaktır. Yeryüzünden 12800
takl noktadan aya kadar olan büboyunca araç her an, üç sabit istas-
11e aynı görüş doğrusu üzerinde bu-
Aya inecek kısımdaki komünikasün, aynen komuta aracında da buı düşünülmektedir.
Ayın ö -indeki bölgede komünikasyon ,müui ve çok daha güç problemler bek-
Mesafenin uzun ve yayılan gücün
işük olması; emniyetle gönderilmesi
r en basit şekilde olsa bile, mühendis
ha:
ideal kanalına yanaşmağa zorlan
an
ılhendisler idealizasyon için yaptıkrı
alar sırasında, digital modülell ko-
;ra
önderme, koheran demodülâsyon ve
/di
filtre (mâtched-filter) ile deteksimı içine alan sistemler yaptılar.
: ki ucunda, kilitlenmen çerçeve anenişliği 25 c/s olan, fazı kilitlenmiş
nılacaktır. Faz senkronizasyonu ve
iıaber (bit) senkronizasyonu için
in gürültü modülâsyonu kullanıl-
)SIF istasyonları standart olarak; rametrik yükseltece veya maser'a, illi ıntene ve 10 Kw. lık bir otlama gü
ce sahip olacaktır. Gelecek iki yıl içinde güçlerinde on katlık ve ante boyutların iki katlık bir artma beklenmektedir.
Derin uzay yoklama araçlarının işi problemi bir çok bakımlardan, yeryüzü uyd rındaki kadar güçlük göstermemektedir. ier kayması büyük fakat bu kaymanın dej hızı küçüktür. Bunun için, nisbeten dar ola leme bandları ve kilitlenmen çerçeve ant* için 25 c/s lik band genişlikleri kuUanılabll
Derin uzay komünikasyonu için kul] frekanslar şimdi L bandındadır. Fakat 1963 gına kadar S bandına geçilmesi plânlanma dır. Yüksek frekanslarda atmosferik kayıpto*| yük olacak fakat bunlar komünikasyon bej tısının her iki ucundaki yüksek kazançlı en lerle fazlası ile karşılanacaktır.
Bu günün en ileri kavramlarından anlı) gına göre derin uzay komünikasyonu için 11 olan gelişmeler ve istekler şunlardır :
Biorthogonal moılulâsyon (antip^dal içine almaktadır). Maksimum kanal kapasite en fazla bununla yanaşılmıştır. Çoğunlukla, formunda iken umut vermektedir. Jet proı» on Labs, Mariner'de «kelime» veya bir bltlllc | ber için taşıyıcının iki faz halini kullanacalö
Telemetre verilerinin doğruluğunun orta derecede (1000 bit başına 1-2 bitlik İv olması gerekmemektedir. Böylece, nişbete sek gönderme hızları ve nisbeten bajsit kullanılabilir.
Komut verilerinin oldukça doğru ( 1 | başına 1- bit'lik hata) olması gerekmektedir. kat bunlar küçük haber hızı ile gönde rileMU
Taşıt transponder'leri alınan taşıyıcı koheran olmalıdır. PSK sisteminde modülfı» endeksi düşük tutulmakta, bunun için tagj tam olarak söndürülmemektedir. Tabii W, yan banddaki habere düşen gücü azaltma dır. (Şimdi kullanılan endeksler için afpJ yüzde 40 civarındadır).
ModUlâsyon verimi birinci amaçtı,r\.\ derilen haberin bir biti başına olan İşaret / J rültü oranının birim yapılmasının gerektiği b^ genişliği içindeki periyot sayısı küçük tutu sâ, sabit radyasyon gücü ile verilen b i r | safe boyunca, verilen bir zamanda Uetile toplam bit sayısı arttırılabilir.
Taşıt - alıcısı gürültü faktörü derecesi mertebesindedir.
Taşıt - vericisinin güç mertebesi 3 25 watt'a kadardır. Bunun en büyük, def olan gezegenin yakınında kullanılmak | saklanmaktadır.
Komuta ve telemetre için gereptll
nizasyon, faz kilitlemeli çerçeve anten ve
do - random gürültü modülâsyonu blrlegtbill
sağlanacaktır.
Elektrik Mühenûisli&l 99
UUI Ericsson Telekomünikasyon ı kadar Karayolları Trafik ve Demiryolları Sinyalizasyon sahasında da dünya önderidir
nv. Mıik. rnl ,ı
J N S SI G N A LA K T 1 E B O LAG
S T O C K H O L M S W E D «|N
İ
D k bi
••'• C H i da rttlt(|M ol :«toıe§tte v ; # k , îşarçı £1 bfjpna çözüıİMenıe 28
bifi ve Space General'in Digllock'u • dealine diğerlerinden daha fazla ünikasyon sistemleridir. îki fazlı «lan Telebifin üç desibel içine düş ledir. Maksimum redondanslı Reed Solunan bir PCM sistemi olan Diıç desibel (*) İçine gelmesi istenmla beraber Digilock sisteminde, 'Çin, yerde, IBM 7090 gibi büyük ya ihtiyaç vardır.
DJ HAL MODÜLÂSYON
Görünürde, bütün ileri komünikasyon sistemleri digital modülâsyona da yanmaktadır. Esas ola rak, bu tip modülâsyon mühendislere, komünile hesaplanan optimuma daha canını vermektedir. İkili sistemdigital mfdülâsyonla uyarıcı Slenim sistemleri ve teknikleri >k sağlanabilmektedir. Digital ı gidişin diğer sebepleri şuner, sürekli (analog) sisha düşük işaret/gürültü oran-
•ori» kavramına iyi bir şei". Cünki, sadece, dalga şeksayıdaki parçalar (dlscrete) ece korelâsyon deteksiyonu aylaştmr. (Gerçekten, moıda kodlamadan bahsedilince, akla gelir).
snLss13"? T*kodıar *•»«»>*•
«KUT. sayılan az olan bazı sistemler ikili calısrak dört faz hali) veya sekiz sevi} e (dört faz hali ve dört genlik hali) kullanmak, ad r. l r £ tırmalar, sekizli ve dörtlü konumlarla, p e r t i manşın ! 0 db. y e kadar arttLabilc cegini g l termlştir Bununla beraber, dört seviyeden t i laya çıkılmakla gelecek karış.kl.ğın e.de ed"le -k performansa değmeyeceği yaygın bir kanıdır
Digital modttlâsyonun iki adımd x vanıld, >, söylenebilir. Bunlar kodlama ve moai'Lyonu t ^ c . (veya alt (sub) taşıyıcı, üzernTbind .
ZSSS"-Bazı s,stemlerde bu — ° « -
•••••••"•••I
•••YaVaVaTH
•"•"•••»•Tı I
• •*•
Kodlay,c, haberi analog veya diğer bir 1F
gital formdan uygun digital forma çevrir. Bu ,
örnek a ma ve kuantalama ile y a p u l r . G l r i g
«tinin kendine özgü haberinin tam olarak tZ
^ 1 edilmesini sağlamak iSin, örnek alma Z Z mal olarak Nyquist'inkinin biraz ü s t ü n ü "~
Başlıca iki kodlama tipinden birf olan d kod modülâsyonu (PCM) diğerinden daha f « la kullanılmaktadır. Diğer tip olan Delta mX lâsyonu örneğin, yüksek çözümleme y a p a n T ™ eleman, (sensor) çıkışmm kodlanması Kibi ö » l p y h i ? r a - yatk,ndır Bu sıstem ™££z
P h i l i p firması tarafından geliştirilmi, ve bir
* Z T , > a r a f m d a n S o l u k l a televizyonu di-
Sy
m o d ü l î - k U l l a m l m i § t l r * D e l t veya d i f e r a î
sıyel modülâsyon esas olarak, her örnekte bir
öncekine göre bir birim basamaklık bir defcî
t M r % ° t f o ? ^ D e g a t l f > y Ö n d e - y d a n a ^ tirir (Şekil 2). Bu sistemde bir büyüklük def* faka arka arakaya gelen büyüklükler a r a s X KI, birim basamak cinsinden fark ölçülür.
'•
-
§ digital sistemlerde band <; değiştirilebilir.
digital sistemlerde digital ie gürültü etkisinden uzak ilebilir.
i p n 1 ? 1 " » 0 ^ 6 1 ! a I m a Ğ * &rah md meydana g t e t l r *
en tınl
da p,
rbeler b önceki
ir d
i ar
ntegra benin
törü bir
» b
rç likm, ş
ü
i s
i t
üe
ka nde
r
UşT v«ya
(*) B« le
istekler değer (mefit) Shannon'un teoremine
sadyaıysaı nıgryılt
v
to^mtl* e X&
r «eucryphon» veya eui kolaylaştırır.
Ugltal sistemin belli mah<t sistemde, kuantalama güiş bandlar kullanılması icap * fikri, kesiksiz işaretlerden l eki örneklerle temsil edilbir çoğu ikili tiptedir. Ku lluğu veya bir haber örne': bit sayısı, istenen veri rme hassasiyetine bağlıdır.
^Stlımma uygun seklide mevcut olduğu «-
man gönderilen bir bitlik Haber için^JZ
varması gereken güç olarak tarif edUir ff
gele küçük nata için, «•„*„ kaZı
**"
^
fl> = (2 H/B _ i ) a i r .
Burada: B kanalın band genişliği,
rghıüuıçrodgı*or.raBn2/ı Hvdeeyssaoinbse0ul,z6a9o3lagirdaekorlkuherne. s,apgBla•unt„na,„raka il,çt"t bi«//g^
tem Shannon-un ideali ile karsılastml^
Örneğin Buradan
Telebit :
için
a
eşittir
f>/f)0 = 10 LogI0
, = 8 db b u u n l
0,693
Elektrik Mühendisliği 89
rt#
JB< da, taşı
Ele
,lan bir dlscrete fark darbesi sas olarak bir integratördür. ıa hassas olarak ve örnek alapılıyorsa, sistem hızlı değişen i. Ayrıca, eğer yavaş değişen lise çıkış yavaş yavaş osilâsı. çok az haber üretilebilecek yecektir. Bunun için, örnek alılama seviyesi arasındaki oran arlanmalıdır. Hızlı değişen veiıız ve alçak seviye, yavaş deise alçak hız ve yüksek seviye çıkarmayan delta sistemleri arın projelerinin yapılması ka ktadır. Bu sistemlerin bazılapseudo - random gürültü kodu A.yrıca Raytheon tarafından ı integreli servo olarak tanıtı,red sistemi vardır. larınm kavram olarak basit ilmelerinin güç olması PCM'in göre ikinci plânda kalmasına Codlayıcılar o şekilde yapılabilemi sırasmda hiç haber kaybı ianın hassaslığı, doğruluk is- (Yüzde birden daha iyi bir aşına yedi bit kullanılarak elde ,luğu gibi pratik sistemlerde, . min karışıklığı arasında bir gerekmektedir.
PCM İn bir formu kullanılarak yapılır. (Dlscre te genlik, taşıyıcının veya alt taşıyıcının frekans veya faz halî, haberi taşımak için kullandır.)
Bu noktada darbe abtentleri İla ĞI&VLI sis
temleri blrtjlrtndm ftyırjnfllıjlft Bir ûv±>> moılUlatfyonu sistemi nıuluıkkıık dı^ltnl inS imrr fa kat her digltal sistem bir darbı; «lal tmıdlr. Ör
neğin darbe süre modülâsyonunda ıl'MU f= Pulse Duration Modulation) veya 4nth ^ ı , h t mo
dülâsyonunda (P AM = Pulse Asaplltfıda Modulatton) Blçaien ölııydnn alıımn ttmn^!ig|re, bir
davamhlık hjlmle darbenin ijûiıJgUftl voyıı dıırlıü.
nin genliği göz önüne ttluur, Bumınto lnsrai»
böyle bir sistem e!wa «Iftrnk imalog tiptedir. Di
gital sistemde darbeler göıüfc ve ™U *> " 1 , n k t
mından kuantalanmıştır. PDM veyn bıraı benzer
bir sistemde, genlik ve TIUHOH imkımmdan dtoe- | rete seviyeler göz önüne alınırsa, PCM paflO*! |
girmiş olur.
-'-".^
Digital modülâsyonun, verilen bir uygü>aıo*§
da kullanılacak özel tipi, bağlantının özellikleri*
ne ve kabul edilebilir hata ihtimaline bağlı ola
rak seçilir. îleri digltal sistemlerin bir çoğunda
diserete frekans ve faz modülâsyonu < PCM'in,
frekans kaymalı maniple (Phase-shift keeylng
= PSK) olaras bilinen formları) kullanılmak
tadır. PSK nın, İstenen bin hata ihtimali için bir
bitlik haber başına sağlanması gereken işaret
enerjisi bakımından daha verimli olduğu İspat
lanmıştır. Bu sistemin mahzuru koherarı detek
töre ihtiyaç göstermesidir. Hernekadar, geçen
Tablo II. Televizyonda banıl genişliğini Azaltma Teknikleri (1)
istenen Digital Hız (2) (Bit/Saniye)
Elde edilebilir Besim Hızı (3) (Besim/Saniye)
Uâsik PCM kodlamaaı Eleman başına 6 bit) CM Delta modülâsyonu Eleman başına 3 bit) CM Robert modülâsyonu Eleman başına 2 bit) ı emel Synthetic-highs sistemi
2*,8 x ! !>«
12,4 x 106 8,26 X 10» 4,18 x 10«
1.81 3,63 5,45 10,77
Her alçak frekans elemanı başına 5 bit)
;ynthetlc-higs-Robert birleşimi
33,,666 x 10«
Her alçak frekans elemanı başına 3 bit)
\nalog (4)
4,13 x İÜ»
12,30 10,90
, F , Gica «Spaceçraft Digital Televlslon», AFA Conv., 62 den
., 525 x 525 tarama ve saniyede 15 resimlik hız İçin im x 525 tarama ve saniyede üç megabitllkkanal hızı için. ;! S k i n bit Z b a n d genişliğinin resim hızına oranına göre bulunu,
isyon işleminin ikinci adımın, elde edilen bitler, gönderme alt taşısıyıcıya bindirilir. Bu ligi 99
beş yıl içinde osilâtör stabilitesi yüz kere daha artmış ve senkron sistemlerin pratik ha|e gel mesini sağlamışsa da, gönderme avamı*» yolt»
lanan zaman (senkronlama) lgaretlerlnln (bit) yollanmada durumda elde edilmesi gereken stabillte yanında, bu pratik sistemlerin stabili zesi hiç kalır. (Ayrıca, senkronlama darbeleri band genişliğinden kaybetmemize sebep olmak tadır.) P S K sisteminin diğer bir problemi ya yılma anormalliklerinin ve yansımaların koheran işaretleri bozmasıdır.
»ÎGİTAr, TELEVİZYON
bölgelerinde iyi bir şekilde yapılabilmekte Wkkat keskin ton dağUrmlarının bulunduğu « r -
lerde özellikle resmin kenarlarında güçlükler he
men kendini göstermektedir. Televizyon reimlnin bir çok bölgelerinde gri rengin çeşitleri Ma
sında tedricî değişmeler olduğundan, sadece stan
dart bir kalite isteniyorsa basit delta modütaflyonu ihtiyacı karşılayacaktır. Bununla berat*»
bu halde meydana
bile alçak gelmesine
kuantalama, sahte sebep olacaktır.
sınırıllau u '
Gerçek zamanlı tele
vizyonun diğital olarak
gönderilmesi üzerinde,
Bell telefon laboratuar
ları, Ball Bros, Colorada
Research ve Raytheon'un
ndi Sunduğu bir grup şirket tarafından çaılm adır. Digital Televizyon verimli bir gön'm< analog televizyona göre, gürültüden daaz kilenmektedir) yapılmasını ve emniyetli
in niabeten kolay kurulmasını sağlaakd Bu sistemde ortlya çıkan problem İse
ınd kaliteli resimler İçin bile, yüksek veri
îlaı
gerekmesldir. Ticarî kalitedeki tele-
I"esim! alam; orwaı 'apma ardır. ram inde : apılal aç gc an el< -gelişme «u, kal
(resim-başına 525 çizgi ve saniyede 60 r resim elemanı başına altı bitlik kuanı yapddığı doğrudan doğruya (straight kodlan» İle diğital olarak gönderme için saniyede 48 000 000 bite ihtiyaç :h Haber hızının RF band genişliğine 1 olduğu zaman en az 24 Mc genişllkanala İhtiyaç vardır. Böyle bir sistem , fakat hantal olur, büyük güce ihtlrir va bütünü katı hal fiziğine daya klarla yapılamaz. Diğital televizyonun bakımından ortaya çıkan en önemli soedilebilir kalitedeki resimlerin gönde ri gereken bit hızının nasıl azaltılabilefllmesl
afidir. ^1 Şimdiye kadar verilen cevaplar bir dereceye
/*fcdar, Televizyon resimlerinde çok miktarda re-
ÇCndans bulunması esasına dayanmakta ve bir
•ŞOkları delta modülâsyonunu içine almaktadır.
^CŞekil 3). Bu nıodülâsyonda kabul edilebilir bir
$feım İÇin, sadece kaba bir kuantalamaya (örf ş k başına üç bit kadar) ihtiyaç vardır ve ör
nek alma Nyguist hızından daha küçük bir hız
la yapılabilir. Deneyler, bir resim örneği üç bit
Ue ve delta İle elde edilen resim kalitesinin PCM
kullanarak örnek başına altı bit ile elde edilen
resim kalitesi ile aynı olduğunu göstermiştir. Del
tanın iyi taraflarından birisi de projelendirlmesinln nısbeten kolay olmasıdır.
Direkt delta modülâsyonunun en Önemlil belki de onun uzay araçlarında kullanılmıaı j n önleyecek başlıca mahzuru gürültüye karşı «an derecede duyarlı olmasıdır. Bu durum, uy«ın işaret gürültü oranlarım sağlamak için oldule* büyük gönderme güçlerine çıkılmasına gereMffcJ rır. Temel delta sistemi üzerinde birçok degisjfcj İlkler yapılmış fakat bunların büyük kısmı ana projenin basitliğini bozmak pahasına olabUml tir.
özellikle uzay uygulamaları için umut veren değişik bir şekil MİT den L. G. Roberts tara fından geliştirilmiştir. Roberfin Raythoen'da kısmî bir başarı Ue kullanılan modülâsyon tek niğinde resim işaretine, kuantalamadan önce bir pseudo-random gürültü eklenir. Sonuçta yeniden teşkil edilen hayal yoğunluğunun bir ortalama değeri elde edilir ki bu esas sisteme, istatistik bakımdan, kaba kuantalama ile elde edilenden daha yakındır. Sonuç olarak Robert modülâsyon sistemi, esas delta sisteminde ç,kan, sınırlama (counterlng) yüksek kontrast ve gürültü riM problemlerin çözülmesine yardım edecektir.
Raythoen'un mühendisleri ilk amaç olarak;
örnek başına bir bit kullanarak kabul edilebilirkalitede resimler meydana getirecek bir sistem
yaptılar. Bu mühendisler saf (refined) delta v«
Robert şemaları ile örnek başına 2 bit'ten dalı»
azının elde edilemiyeceğini düşünmektedir. RayO
hoen 1 bitlik seviyeye inmek için elâstik kodlama
ve özellikle «Synthetic highs» (Şekil 4) metodu,
nu içine alan teknik üzerinde çalışmaktadırlar.
Bu metodun temeli de eleman redondansma da
yanır. Gönderilen her kod grubu, resimdeki gri
renk çeşitleri dağılımının keskinliğine bağlı rak bir kaç elemanı veya sadece bir elemanı t
eloma-L»"
sil eder. Bir depo cihazı bit hızlarını aynı sevi
h.fl yeye getirir ve böylece kanal kapasitesi resimı haberlerinin tepe değerine değil fakat bir orta-1
lama değere ayarlanabilir, örnek olarak alm!a•n„_••
elemanların gerçek sayısı, kanıera tüpünün ta
ramasını başlatarak veya durdurarak diğital o l a - l
rak kontrol edilebilir.
P«İP lar i dakı
ba ı, delta modülâsyonunda sadece len si melemanları arasındaki farkilir. ı 1| gri rengin çeşitleri arasıngeçlşlerlnin bulunduğu kreşim
(*) 40 000 000 sayısı, ticari televizyonun 4 Mc.îıl band genişliğine ve saniyede 2 örneklik Nvgu rİeö™2a**ai'anîrak *»""»*"»*** Buna gö . ? ! * b a ? m o * b t t v e POrtVOt basma i t bit ve 12 Kere 4x10* sayısı saniyede 48 000 000 bV sonucunu vermektedir.
Elektrik Mühendisliği 9s
hyac Elektr
ıthetic-highs sisteminin deney ini iki kanala ayırmıştır. Bunı dağılımlı bölgeler (resmin ke•e yumugak dağılımlı bölgeler ıbi gri renk çeşitlerinin yavaş için kullanılmaktadır. Keskin T yüksek geçiren filtreden gela örnek alınır ve kaba olarak ek başına üç bit kadar). Band kullanmak için her resimde dein kenarlar geçici olarak depo ir dizi halinde gönderilir. Bu iş ti zlarını bir seviyeye getirir ve ıı gerekli maksimum band geı asını sağlar. Kenar bitleri ka imdeki haber İçeriği ile oran> mayan bir hızla tarama yapkendisi üzerinde depo edilir.
ılımlı resimler alçak geçiren iı.ük hızla örnek alınır ve hassas ıı (örnek başına beş bit kadar). da azaltmak için alçak geçiren ı bert kodlayıcısından geçirilir. . elâstik kodlayıcının ortalama l;t azalttığını göstermiştir. Rayt1 arında kullanılmak üzere, bu (lillâsyonu ile birleştirecek ve verimli şekilde yapılmasını sağa II)
(GITAL SES
Sesi değiştirmekten maksat onun diğital şe bekelerden veri ile bir likte gönderilmesini sağ maktır. Sesten ikili sis teme doğrudan doğruya •and genişliğinin çok fazla olıekte ve bu bakımdan zorluk saykıllık bir band genişliği Nyguist örnek alma sistemi luıantalama seviyesi ile yapıı ile sesi digltal forma getir-
40 000 bite ihtiyaç vardır. faz stabilitesi bulunsa bile, in 20 Kc. İlk RF band genişısı demektir. Bu tip gönderme fazla zaman alacaktır.
• kompresyon işlemine indir. Ses kompresyonu ile ilgili ; kısmı, «Vocoder» veya ses ini İçine almaktadır. Bu slsırak, vericide bir konuşma ay( bir konuşma birleştiricisinin ı-ktedir. Ayrıştırıcıda konuğ un ile peşpege bandlara bölü i ît 99
nür. Her band içindeki işaret genişliğini tesbit
etmek için her filtre tarafından gönderilen isa-.
retler detekte edilir ve sonra yeniden teşkil edil
mek üzere birleştiriciye gönderilir. Bu tipte Ba
dece bir Vocoder'ln Birleşik Amerika'da yapıl
masına başlanmıştır. (Sesi saniyede 2400 bitlik
işarete çeviren, philco'nun 14 kanallı «(filtre) ,
projesi).
S
Melpar, spektra üzerindeki örnek noktala dan çok, enerji tepelerinin izlendiği ve bu tepe lerin konumlarının gönderildiği «Forma at Tracking» sistemi üzerinde çalışmaktadır. Her ses İçin bu tepe konumlarından üçü, onların yoğun lukları ve bir arkort (pitch) işareti gönderilir. Formant tracking sisteminde herbir sesi belirt mek için sadece yedi parametre kullanılır ki bu da klâsik Vocoder'deklnin yarısı kadardır. Fir ma gelecek yıla kadar saniyede 1000 - 1200 bitlik bir formant izleyicisine sahip olacağını ummak tadır.
Melphar €aha ileri bir kompresyon kavruniı üze rinde çalışmaktadır. Teorik İncelemelere göre bu sistemle, normal konuşma saniyede 30 - 60 bit'e çevrilecektir. Raytheon saniyede 6000 bitlik sis temi yapmıştır ve saniyede 200 - 300 bitlik model üzerinde çalışmaktadır.
"i KODLAMA
Bütün komünikasyon
JifLnnn. sistemlerinde gönderilen haberin alıcıda mükem mel bir şekilde, yeniden
teşkil edilebilmesi ihti
mal dışıdır. Dlscrete
İşaretli digltal bir sistemin, kodlama ile mesaja
redondans katılmadığı taktirde, hatalara öael bir
eğilimi vardır.
Kodlama, haberi yüksek gönderme hızı (kanal
kapasitesine yaklaşacak şekilde) ve kabul edile
bilir hatta miktarı ile gönderecek şekilde' yapı
lır. Kodun kendisi, ek. diğitlerln gönderilmesini
icap ettiriyorsa, band genişliğinin bir kısmı bu
nun için harcanmış olacaktır. Eğer bu İş verim
li şekilde yapılırsa gene de bütün olarak bty ka
pasite kazancı olacaktır.
Kodlar ya hata düzeltici veya hata detekte edici tipten olur. ilki normal olarak projeciye daha büyük güçlükler çıkarır. Ayrıca, birçok hallerde t tane hatmin herhanğibir konbinezonunu düzeltebilen bir kod 2t tane hatanın herhan ğibir konbinezonunu detekte edebilir. Hata dü zeltme kodları bir yollu kanallar için, hata de tekte kodları iki yollu kanallar için gereklidir. İkinci halde, kod çözücüde bir hatanın deteksiyonu sonucunda, içinde hatanın meydana gel diği kısmın tekrar gönderilmesi gerekir.
•e kod çözme projeleri komünlkasliğinin başlıca problemi olarak ka dir. ileri komünikasyon alanındaıa bir çoğu bir bakıma sadece veidemini (Cihaz kompleksliği, transsinin performansı ve hata ihtimali u iyi şartları sağlayacak bir kod ıii) için almaktadır.
ı maksimum kapasite için verdiği Tme ve deteksiyon işlemleri sıraı gelen hata miktarının ihmal ediicabul etmektedir. Shannon'un gösi)ir hız uzun kodlarla elde edile-
Shannon'un ideal kodu sonsuz sa vsamaktadır. Açıkça görülüyor ki olarak söz konusu olamaz, çünki m bütün diğitlerl yoklaması, için ijeçmesi gerekecektir. Bununla beı her diğit için ayrılan zaman kü; 1000 ve hatta 1.000.000 bitlik •it hallerde, kabul edilemiyecek ge11> olmamasının, sağlanabileceğini rl.'ir.
ı i ar hiçbir zaman böyle uzun kodmnamıştır (Halen, bu kodları praınük yapacak araçlara sahip olun maca, kod uzunluğunun donanıml ıda hatayı düzeltebilen bir kodun ve flatı ile doğru; hızı ve güveniıı rantın olduğu söylenebilir.
il i anılmakta olan kodlann birçoğu ıı basittir (örneğin parite (parity) malar göstermiştir ki, komünikas\ rimli olarak kullanılması isteni<» Bite ihtiyaç vardır. Bu gün yaı.vıcı ve kod çözücüler bu sayıya d ir. Fakat Komünikasyon mühen1 ktroniğin daha uzun kod yapılün kılacağı günleri beklemekte nim hata ihtimaline olan etkisi ile gösterilmektedir.
.ta ihtimali; T kodlamanın yairesi (Yani Bitlerin sayısı); E olan ve Şekil 5'de gösterildiği Ie ilgili olan, matematiksel bir ma göre maksimum doğruluk için T veya E mümkün olduğu alıdır. Eğer hiç kodlama kull>u durumda T çok küçüktür !'e eşit), hata ihtimalinin küçük iik olmalıdır.
lemi üç bölme ayrılabilir.
iyi olan bir kod bulunmalıat, hata ihtimalinin küçük ol-
KAMSİTES'l
Şekil : S — E'ye göre haber hızının Kanal kapasitesi maksimum olduğu minimum olmaktadır.
m Pratik ve güvenilebilir bir cihualla $ bilen bir kod bulunmalıdır. (Kodlayıcılar Bİ£t ten basit, kod çözücüler ise karışıktır) j
• Kanal modulâtörlerine ve demodöllat kolayca uydurulabilecek bir kod bulunmalıdır
• Bu problemlerin çözümüne gitmek işin gen olarak iki yol görünmektedir. Bunlar! ceMrs kodlar ve ardışık (Sequential) kodla) d*.•
Cebirsel kodlar, çevrimsel (cyclic) kodlu
için alır ve uygulama bakımından bir miktarsınırlanmıştır, fakat hataları blok - blok esasın*
göre detekte edebilmesi veya düzeltebilmesi i)U
sistemin avantajıdır. (Her kelime bloğu için iş
leme yeniden başlanır). Ardışık kodlamada bir
hata olunca ondan sonra gelen bütün bitlerde,
hatalı duruma düşen ve kodun geriye gidenll;
ilk hatayı düzeltmesi gerekir. Sistem her hat^~
için çevrimi yeniden tetkarladığından, arâıgıM
kodlamanın fazla hata yapılmaya sist3n>lan$iG
hassas olacağı söylenebilir.
•'
Hataları verimli bir şekilde kontrol edebi si için, bir kodun kanaldaki hata kaynak çeşit lerine uydurulmuş olması gerekir. Belli bir kod yerden uzaya telemetre bağlantısında iyi çalışa bilir, fakat noktadan noktaya HP bağlantısında
I bu sonucu atamayabilir. Bu bakımdan, en iy kodu seçmek için kanalın hata istatistiği bilip melidir.
Geri beslemenin hata kontrolunda KuHarill ması için gittikçe artan bir dikkat harcanmak tadır. Birçok komünikasyon projelerinin fikri ne göre, geri besleme ile birleştirilmiş hata Öetekslyon kodları kodlamanın tek basma verdi ğinden daha' umutlu bir sonuç verecektir. Geribeslemenln, sistemi daha uyabilir yaptığı, koü çözme işlemini daha basitleştirdiği ve kanal ka pasitesine daha fazla yaklaşmağa imkân verdiği gösterilmiştir. Taraftarlarının ifadesine göre geribesleme, şebekeyi değişen şartlara uydurmak için de kullanılabilmektedir. Uzun mesafe Wf şebekeleri boyunca çok yollu (multi - pattı) ta-
C*) Ardtşık kodlama alanındaki gelişmelerin bilyükbir kısmını MIT den J.M. Woeencraffııı çalışmalarına dayanmaktadır. Bu çalışmalar esas alınarak ortaya konan cihaz modelleri Lincoln Laboratuarlarında yapılmaktadır.
IBHHII
İçin, J r rilnıeii
Ütüsünün bulunduğu hallerçevresel şartları karşılamak un ve/veya kodun değlştiir.
ıahzuru iki yollu şebekeye Sistem başlangıçta bir döu nisbeten küçük bir mahnlü kanallar halinde, dönüş
II:
II-I Hatanın Düzeltilmesi ve Deteksiyon için tkili Kodlar Cebirsel Kodlar
3 Sİı*'. 3
.odlar : k tane ikili haber sembolünden meydana gelen blokları, n - k tanfi tarak n tane ikili sembolden meydana gelen bloklara çevirmek üzere kodlaŞp
tik grup kodları.
'I
i : Tek bir blok İçindeki hataları düzelten veya detekte eden bir çevrlmsel i'
kodu b uzunluğunda veya daha kısa olan tek bir burst'ü düzeltebilir ve uzurı-
'ieHOv
langiblr burst İçindeki hataları detekte edebilir. Bir kodun uzunluğu 2m -1 ve S üçük ortak katını geçmemelidir. Burada m; kodun uzunluğu (n) parite bit
-«lan fteori:
/'tek )
ti - k, ki bu da m + b -+• d - l'e eşittir) ilgili keyfî bir parametredir. vodları : Herhangibir m için, m tane parite biti ve 2m - 1 - m haber sembovleüi
I ir tek hatayı düzeltebilen 2"> -1 uzunluğunda bir kodun bulunduğunu belirteni
;ift hata deteksiyonu ve tek hata düzeltilmesine veya yakın çift hataların ve]
İtilmesine imkân vermek için bir parite biti eklenebilir. ihuri Kodları : Herhangibir m ve t için t'nin bütün konbinezonları kadar va| z sayıda hatayı düzelten n = 2m -1 uzunluğunda bir kod bulunduğunu belir
I kodle edlleı
ı. Parite bitlerinin sayısı hiçbir zaman mt'yi geçemez. 16 Kodları : İçindeki bütün bloklarda aynı sayıda bir olan, hata deteksiyon anlış birlerin sayısı ile yanlış sınıfların sayısının aynı olduğu halde detekte'
a meydana gelir ki, bunun olması İhtimal dışındadır.
iby-Check Kodları: Hata deteksiyonu İçin her haber bloğuna bir tek parite'
ı dikdörtgen bir dizi haline sokup her satıra, her sütuna ve hatta her köşegelu nerek, ek bir hata deteksiyonu ve hatta hata düzeltilmesi sağlanabilir.
r Kodları : Herhangibir m ve r (burada m, r'de^ı büyük olacaktır) içiıı,s 'mezonları kadar veya bundan daha az sayıda hatayı düzeltebilen bir kodun
Buraı tadır.
an teoriye dayanır. Bu k o d l a n
• , " / •> \ ,_,.
. ,„.,,,
n = 2m, k = 2 (, J
haber sembolüdür. J
l-o
nog kelimelerin sayısıdır. Digllock telemetre sistemi bu cins bir kod kullanmak-
|e":*r
donanımı tam anlamıyla basittir. t y Parity - Check Kodlan : Her parite biti sadece, kodlanmış her blok
blokl;
i| yıdaki sembolü kontrol edebilir.
Kodları : Kontrol bitlerinin, haber bitleri arasında - ki boşluklara sokulduğu i irdir. Bu kod, özelliklAerdbıuşırkst Khoadtalalarrının düzeltilmesine uygundur.
lyanan (Probabillstic) kod çözme işlemini bir miktar hesaba ihtiyaç göstereyapan bloklanmamış kodlar MİT den J.M. VVozencraft tarafından geliştirilmiştir. Lincoln
'atuarları taıa&ndan son zamanlarda geliştirilen çevrlmsel kodlayıcı, Seco, esas olarak iki
J yoŞÖ ve gcribeslı meli bir sistemdir. Göndermesırasında işareti kanala uydurmak için değişen j
nıffeırda redondans kullanılır. Kanal kapasitesi değişitikçe redondans, mümkün olduğu kadar
Üfejte verinin gönderilmesini sağlayacak şekilde değişir. Alıcı kanal kapasitesindeki değişmeleri
' i v e kanal knpnaltesinde uygun değişmelerin yapılmasına komuta etmek İçin geribeslemeyi
k N S X . \ \ N ^ % >A9«SK**ja«îe***5ac*j«*xx*s^^
Elektrik
SS
III Al'L AYICI KONTROLÜ ÎLE YAPILAN
KOMÜNİKASYON '
Şüphesiz ki geleceğin büyük komünikasyon sistemlerinin en dikkate değer özelliği, bunların, kontrol elemanları ola rak sayısal hesaplayıcılaları olacaktır. Sayısal hesaplayıcılar elemanları muhakkak ki komünikasıi şeyler değildir. Bugünün projeleri, veri işleniminin nerede bitip, komünerede başladığını söylemek güçtür. layıcının kontrol elemanı olarak kulnidir.
esaplayıcısımn komünikasyon sisteırişine ve çıkığına, yayılma ortamına 1 komünikasyon problemine uyduraktadır. Başka bir deyişle hesaplakomünikasyon şebekesinin ve çev•nlerine uyduracak ve geniş alanlı 1 arından hangisinin kullanılacağına ktir. Hesaplayıcı, kodları seçecek, ve kod çözecek; antenleri, diversite :;ma frekanslarını ,kanal ve modemseçecek, yol komutasyonu yapacak, ileri senkronlayacak, haber öncelecek; verileri depolayacak ve yolı ile komünikasyon sistemlerinin
doğal bir gelişmenin sonucudur.
irpto (şifre) emniyeti» ve muhaları ile karşı karşıya olan silâhlı
ımatlk komünikasyonu sağlamak
iandan beri çalışmaktadır. Trafik
:a ve sistemler daha karışıklaştıkilnikasyon mühendisleri otomasyoa zorlamaktadır, örneğin, düzenicomünlkasyon uyduları sisteminin
ılım probleminin hesaplayıcı kont-
''.t<
rmesi kuvvetle muhtemeldir.
ir, (başlıcaları Collins Radio, IBM
/ildir hesaplayıcı kontrolü ile yapil
ısyon üzerinde çalışmaktadır, faka
ı bir başlangıçtır. Bugün üç tane
Cil
a mevcut olduğu bilinmektedir.
icisi Birleşik Amerika Hava Kuv-
L SAS sisteminin beynini teşkil
eti'
isaplayıcısıdır. ilk cihazı 1959 da
bu cihazm, ITTİn Paramus, N.J.,
tes
lîme işletmesi yapılmaktadır, ilk
m<
teki, Birleşik Amerika elçiliğinde
ça;
ığu ADX otomatik değiştirme
(e;
î'îml «ITT Information Systems»
bö!
lan ticarî amaçla geliştirilen 465
-t
n bir yan ürünüdür. Depolanmış
programı ve katı haller fiziğine £röre çalışan no • ber işlenim cihazı olan sistem, esas olarak birgo : girişi ve çıkışı olan çok karışık üniteler İçin.• jfre jelendirilmiştir. Bu sistemin iyi bir tarafı, işğı mesafe komünikasyon kanallarının çalışma'İta maninin pahalı olması ile ortaya çıkmaJct^îıı Depolama ve yollama esasına göro çalışan A0X, kanalları kullanırken onları kapasiteleri CİIMBRBI. da çalıştırır.' Yani kendi depolama kapasitffejn| kanal zamanından kazanmak için kullanır. ( B i l leklerin (memory) fiatı düştükçe depolaniflHı. berin fiatı da düşmektedir).
Birleşik Amerika hava yollarında çakı;] ulusal bir teletayp sistemi olan Arino için lins üç tane C-8400 komünikasyon hesapla sı yapmaktadır. C-8400 ses, faksimiU, telot sistemleri ile, çeşitli senkron ve asenkron naklarla çalışmağa uygundur. Bu cihaz, tan (recognition), görevlendirme (assignment), tin çalışma, giriş çıkışı yönetme .ve hata 3«J rolü, kod kontrolü, modülâsyon ve demodü ve demodülâsyon ve hız dönüştürme işlemle] yapar.
Belki de Birleşik Amerika ve Avrupadaki Savunma Komünikasyon Sistemi alanlarının kotrol merkezlerini yapacak başlıca müteahhld fir ma durumunda olduğundan, IBM komünikasyon hesaplayıcılarına ait çalışmalımı gizli tutmak tadır. IBM'in Federal System bölümündeki ge lişmeleri yöneten Dr. Richard Filipowsky ge çenlerde bir FCC grubuna IBM'in komünikasyon hesaplayıcılarmı iki cins olarak yapmayı plân ladığını söylemiştir. Ayrıca, bunlardan birinci sinin halen uygulama safhasında diğerinin ise henüz kavram halinde olduğunu açıklamıştır. Hesaplayıcı ile kontrol edilen komünikasyonun genel görünümü hakkındaki düşüncelerini «ge leceğin devrelerinin fleksibilitesindeki artış, çok zor gerçekleştirilebilecektir» şeklinde bildirmiş tir.
Komünikasyon hesaplayıcılan, bu konuda ııtılan İlk adımı uyabilir (adaptive) komünikasyona yöneltmektedir. Bu yeni şekil ilk safhalarında muhtemelen, basit programlarla kontrol yapıl ması esasına dayanacaktır. Daha sonrası için daha gelişmiş programlar ve son adımı olarak da, önceden tahmin edilemeyen durumlara cevap verebilen, işaretleri gürültüden kurtaran ve Ön ceden bir bilgi almadan, çok çeşitli girişler ara sından seçme yapan, tam uyabilir, kindi kendi ni programlayan bir sistem düşünülmektedir,
R - D firması bu gibi kendi kendini organize, eden sistemler üzerinde halen çalışmaktadır, t a* kat henüz pratik komünikasyon sistemlerine tty«; sulanabilecek bir sistem geliştirilememiştir.
Elektrik Mühendisliği D9
VERÎ KOMÜNİKASYONU
Veri komünikasyonu yardımıyla, uzay tele metresi, noktadan noktaya komünikasyon bağ lantıları, dlgital televizyon ve digital ses sis temlerinde yoğun bir geligme olmaktadır. Sayı sal hesaplayıcılar veriyi müthiş bir hızla akıta rak, veri komünikasyonunda büyük bir geligme olmasını sağlamıştır. Mevcut şebekeler yeni yük lerle, şimdiye kadar olandan daha fazla yüklen mektedir. Bu arada yeni şebekelere, gittikçe ar tan kapasiteler bağlanmaktadır.
Hesaplayıcılarm verimli kullanılışından dolayı, veri transmisyonu uzay endüstrisinde özel önem taşır ve işlemlerin dağıtılmasını sağlar. Çok za man, bir tesisten gelen verilerin, işlenim için başka bir tesise gönderilmesi gerekmektedir. Çe şitli fabrikaları ve çeşitli hesaplayıcıları olan firmalar, hesaplama ve işlenim tesisleri arasın da, makinadan makinaya elektronik bağlantı şe bekeleri kullanmağa başladılar. Daha küçük fir malarda ise verileri, telli veya telsiz şebekelerle merkezi bir işlemin servisine göndermeye doğru bir eğilim vardır.
NAA California'daki beş fabrikasında bulu nan hes ıplayıcı tesislerini mikrodalga telsiz şe bekesi İle birbirine bağlamıştır. Bu sistem sani yede 105.000 Bit'le çalışmakta ve saniyede 400.000 Blt'le çalışacak şekilde genişletilmektedir. Bell Telefon Laboratuarları, yüksek hızlı veri gönde rilmesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için, 48 Km. Hk telefon hattı üzerinden bir IBM 7090 hesaplayıcısına uzaktan komuta etmektedir. Bit tan saniyede 42.000 Bit'tlr.
'"'. A T - T Şirketi çevrelerinde 1970'e kadar veri trafiğinin ses trafiğini geçeceğine inanılmakta dır. Birleşik Amerika içinde gönderilen verilerin çoğu İçin standart telefon hatları kullanılmakta dır. Esas olarak sadece ses için yapılmış telefon devreleri, veri iletimini ideal olarak yapmaktan uzaktır. (Bunlar darbe gürültüleri, frekans kay maları, zayıflamalar, hat yansımaları, gecikme distorsiy onlarından etkilenmekte ve oldukça faz la zayıflatma yapmaktadır. Bunların bir çoğu insan kulağınarahatsız edici özel bir etki yapmaz İnsan kulağına rahatsız edici özel bir etki yapmaz Bununla beraber telefon hatları şu anda elimiz dedir ve en azından şu an için veri üretim sis temlerinin bunlara adapte edilmesi zorunluğu duyulmaktadır.
Standart telefon kanallarının nominal band genişlikleri 4 kilosaykıldır, gerçek band genişlik leri ise 2500 Kc kadardır. İşaret - gürültü oranı karakteristikleri ve hata kaynakları bakımından sistem, band genişliğinin bir periyotu başına 1 blt'lik habere işlem yapabilmektedir. A T - T ka
EleMrih.Mühendisliği 99
nal kapasitesinin nasıl genişlet olarak bulunduğunu fakat mab etken olduğu belirtilmektedir.
Bu günün konuşma hatların dan içine aldığı tesisler «Veri Phone) topluluğu olarak göst< nlyede 75-2000 Bite (kullanıl; bağlı olarak) işlem yapabilen \ ya, hat modemleri (modülâtciıl ler). Ayrı ses kanallarından nı<\ lepak» gruplarını içine alan rx> vls hatları ve tesisleri kullan pak grupları içlerine aldıkları nallarfının sayısına bağlı olar: 100.000 veya 500.000 Bitlik hal dırabilmektedir.
Birleşik Amerikanın başlı PCM telefon şebekesi kurulma l dermesi göz önüne alınarak y.ı hattının düzeltilmişi olan bu 1.500.000 Bite kadar veya pa saniyede 10.000.000 Bite kadar 1 maktadır. Bu sistem ayrıca ncı de işlem yapmaktadır. (Ses, g<> lenir ve alıcı uçta tekrar eski lı temin son şekil, 3-6 mm. lik ta: 200.000.000 Bitten daha büyük sahip, 5 cm. çaplı dairesel ti modlu dalga klavuzundan me;
AT-T, kurulabilecek optiiı şebekenin ne ile iletim yapar; mağa çalışmaktadır. Bu iş İçin ga kılavuzu, komönikasyon u elemanların bir birleşimi düşü; ga kılavuzlarının ekonomikliği ı ceği şüpheli görülmektedir.
Şimdiye kadar* yapılan veı demlerinin en.ünlüsü Collins I lex'idlr. Dew hattında, Donannı teminde ve Birleşik Amerika rinin 480 - L komünikasyon si lan Klneplex modemleri HF, VI hatla kullanılmak üzere projeli ların en önemli faydası gönde r dişliklerinin verimli olarak kulı nlyede 3000-5400 Bitlik hızla: saniyede 1, 2-2, 2 Bitte çalışa nun ses knalına sığdırılabllir.
Komünikasyon teorisi yardı ı lebileceği gibi, Knlplex'in per: modülâsyon ve kodlamaya de şekilde hata ihtimali azaltılır kapasitesine daha çok yaklaş ı raporuna göre Kniplex, 7200 K teli telefon kattmda, milyardsı mertebesi ile ve 28 db. lik bi oranı ile çalışmıştır.
eorlk ayıcı ıvm-,
24*0* kal-
4nde
Kuft-*
«H,„' ılı iliı
*Pİe;
fi mdlı •j«t»r•ftşltSbüeme . K1J veri Aivva külli ' lçlıft •ialnr-d *g|h# lır. 0|Ş-
; bajfİ& edi mli Bu anal ıs'ln callıata iUtü
<;k tonun (veya bazı sistemlerde sefaz halt şeklinde gönderilir. Verilen anda, bir tonun iki ortak ortogonal ıdır. Bunlar toplanır ve toplam, sıfır referanstık eden ve önden giden darıle karşılaştırılır. Tonal taşıyıcının ûün hali» olduğundan :
taşıyıcı hali başına N = Log2 4 = 2 ı düşer.
ilıl haber kanalı bakımından İfade ıılrse, toplam darbe bir döner fazör uaülebilir. Eğer toplam I numaralı :lemde (ve sıfır derece referansı ola lı'.a darbe ile beraber) ise bu, birinci ildnci kanalda bir işaret (mark) gösı ıaralı dörttebir düzlemde ise birinci ilıık (space) ve ikinci kanalda işaret numaralı dörttebir düzlemde ise her <lı boşluk gösterir. IV numaralı dörtıle İse birinci kanalda İşaret ve ikin"ı:;terlr.
Sekiz kanallı bir sistemde her taer/ıcı Bitlik haber taşıyacaktır.
N = Log28 = _ _
Rlxon Electronics tarafından i l i ş t i bit veri gönderme modemi, birçok Uydu sistemlerinde kullanılmaktadır. Kaniyade peryotluk nominal band genişlikleri İle gali üzere yapılmıştır. Ve saniyede 4000 Bite olan digital gönderme hızları sağlamaktadır nal kalitesine ve İstenen veri hızına bağlı o senkron veya asenkron olarak çalıştırılabilir.
Seblt tek yan bandlı, genlik modülâsyoolu gönderme yapar. Alıcıda önce genlik deteksiytttu yapılır ve bunu Senkron olarak örnek alma, Sa man ve genlik bakımından alınan verilerin jraniden üretilmesi izler. Rixon'un östefine uygun olarak, 18 db. lik işaret - gürültü oranında ve saniyede 2400 Bitlik göndermede, milyonda bir lik hata mertebeleri elde edilebilmektedir. ^
Yönetim Kurulumuz, çeşitli komisyonlarda çalışmak için üyeleri ilgilerini ve müracaatlarını beklemektedir. Üyelerimiz bu müracaatlarında çalışmak istedikleri konuyu bildiri lirler.
YÖNETİM KURULU
»3><8KS*8xe><3*îx8>^<s><S*î^^
MÜHENDİS ARANIYOR iütibank Elektrik İşletmeleri Müessesesi'nin Adapazarı ve Ankara teş
] kilâtında çalıştırılmak üzere askerliğini yapmış elektronik Yük. Müh. v| mühendisleri alınacaktır. isteklilerin EEİM Röle Elektronik ve Test Müdürlüğü'ne müracaa
A d r e s | Necatibey Cad. 31/3 Yenişehir - Ankara.
Elektrik Mühundialiftl 99