"تبدیل دیجیتال به آنالوگ فرایند تغییر یکی از ویژگی های یک سیگنال آنالوگ بر اساس اطلاعات موجود در داده های دیجیتال است. موج سینوسی با سه ویژگی تعریف می شود: دامنه ، فرکانس و فاز. وقتی هرکدام از این خصوصیات را تغییر می دهیم ، نسخه متفاوتی از آن موج ایجاد می کنیم. بنابراین ، با تغییر یک ویژگی یک سیگنال برقی ساده ، می توان از آن برای نمایش داده های دیجیتال استفاده کرد. ----- FMUSER"

سه مکانیزم برای تعدیل داده های دیجیتال در یک سیگنال آنالوگ وجود دارد: کلید تغییر دامنه (پرسیدن) ، کلیدینگ تغییر فرکانس (FSK) ، و کلید فشردن تغییر فاز (روسپی) علاوه بر این ، مکانیسم چهارم (و بهتر) وجود دارد که با تغییر دامنه و فاز ، به آن ترکیب می کند مدولاسیون دامنه چهارگانه (QAM).

پهنای باند
پهنای باند مورد نیاز برای انتقال آنالوگ داده های دیجیتال متناسب با سرعت سیگنال است به جز FSK ، که در آن باید تفاوت بین سیگنال های حامل اضافه شود.

در همین رابطه: >> مقایسه 8-QAM ، 16-QAM ، 32-QAM ، 64-QAM 128-QAM ، 256-QAM

سیگنال حامل
در انتقال آنالوگ ، دستگاه ارسال کننده سیگنال با فرکانس بالا تولید می کند که به عنوان پایه ای برای سیگنال اطلاعات عمل می کند. به این سیگنال پایه سیگنال حامل یا فرکانس حامل گفته می شود. دستگاه گیرنده با فرکانس سیگنال حامل که از فرستنده انتظار دارد تنظیم می شود. سپس اطلاعات دیجیتالی سیگنال حامل را با تغییر در یک یا چند ویژگی آن (دامنه ، فرکانس یا فاز) تغییر می دهد. این نوع اصلاح نامیده می شود تلفیق (کلید تغییر مکان).

1. کلید جابجایی دامنه:
در کلیدهای تغییر دامنه ، دامنه سیگنال حامل متغیر است تا عناصر سیگنال ایجاد شود. هر دو فرکانس و فاز ثابت می ماند در حالی که دامنه تغییر می کند.

دودویی ASK (BASK)
ASK معمولاً فقط با دو سطح اجرا می شود. این امر به کلیدهای تغییر دامنه باینری یا کلید خاموش کردن (OOK) گفته می شود. دامنه اوج سطح یک سیگنال 0 است. دیگری همان دامنه فرکانس حامل است. شکل زیر نمایی مفهومی از باینری ASK ارائه می دهد.

در همین رابطه: تفاوت بین AM و FM چیست؟

پیاده سازی:
اگر داده های دیجیتالی به عنوان یک سیگنال دیجیتال NRZ تک قطبی با ولتاژ بالای 1 ولت و ولتاژ کم 0 ولت ارائه شوند ، اجرای آن می تواند با ضرب سیگنال دیجیتال NRZ توسط سیگنال حامل از یک اسیلاتور حاصل شود که در شکل زیر نشان داده شده است. وقتی دامنه سیگنال NRZ 1 باشد دامنه فرکانس حامل نگه داشته می شود. وقتی دامنه سیگنال NRZ 0 باشد دامنه فرکانس حامل صفر است.

پهنای باند ASK:
سیگنال حامل تنها یک موج سینوسی ساده است ، اما فرایند مدولاسیون سیگنال کامپوزیتی غیر دوره ای را ایجاد می کند. این سیگنال دارای مجموعه ای مداوم از فرکانس ها است. همانطور که انتظار داریم ، پهنای باند متناسب با میزان سیگنال (سرعت baud) است.

با این حال ، به طور معمول عامل دیگری نیز وجود دارد ، به نام d ، که به فرایند مدولاسیون و فیلتر بستگی دارد. مقدار d بین 0 و XNUMX است

●این بدان معنی است که پهنای باند را می توان مانند شکل بیان کرد ، جایی که S سرعت سیگنال و B پهنای باند است.

B = (1 + d) x S

فرمول نشان می دهد که پهنای باند مورد نیاز حداقل مقدار S و حداکثر مقدار 2S دارد. مهمترین نکته در اینجا ، پهنای باند است. وسط پهنای باند جایی است که fc فرکانس حامل در آن واقع شده است. این بدان معناست که اگر ما یک کانال باند در دسترس داریم ، می توانیم fc خود را انتخاب کنیم تا سیگنال مدوله شده آن پهنای باند را اشغال کند. این در واقع مهمترین مزیت تبدیل دیجیتال به آنالوگ است.

در همین رابطه: >>QAM چیست: مدولاسیون دامنه چهارگانه

2. فرکانس تغییر کلید

در کلیدینگ تغییر فرکانس ، فرکانس سیگنال حامل متغیر است تا داده ها را نشان دهد. فرکانس سیگنال مدوله شده برای مدت زمان یک عنصر سیگنال ثابت است ، اما در صورت تغییر عنصر داده برای عنصر سیگنال بعدی تغییر می کند. دامنه و فاز هر دو اوج برای همه عناصر سیگنال ثابت هستند.

دودویی FSK (BFSK)
یک راه برای فکر کردن در مورد باینری FSK (یا BFSK) در نظر گرفتن دو فرکانس حامل است. در شکل زیر دو فرکانس حامل f1 و f2 را انتخاب کرده ایم. اگر عنصر داده 0 باشد از اولین حامل استفاده می کنیم. اگر عنصر داده 1 باشد از دوم استفاده می کنیم.

شکل بالا نشان می دهد ، وسط پهنای باند f1 و وسط دیگر f2 است. f1 و f2 هر دو جدا از خط میانی بین دو باند هستند. تفاوت بین دو فرکانس 2 isf است.

در همین رابطه: >> QAM Modulator & Demodulator

پیاده سازی:
دو پیاده سازی BFSK وجود دارد: غیر منسجم و منسجم. در BFSK غیر منسجم ، ممکن است ناپیوستگی در فاز با پایان یافتن یک عنصر سیگنال و شروع بعدی وجود داشته باشد. در BFSK منسجم ، فاز از مرز دو عنصر سیگنال ادامه می یابد. BFSK غیر منسجم را می توان با درمان BFSK به عنوان دو مدولاسیون ASK و با استفاده از دو فرکانس حامل پیاده سازی کرد. BFSK منسجم را می توان با استفاده از یک نوسان ساز کنترل ولتاژ (VCO) که فرکانس آن را با توجه به ولتاژ ورودی تغییر می دهد ، پیاده سازی کرد.

شکل زیر ایده ساده شده در مورد اجرای دوم را نشان می دهد. ورودی به اسیلاتور سیگنال NPZ قطبی است. وقتی دامنه NRZ صفر باشد ، نوسان ساز فرکانس منظم خود را حفظ می کند. وقتی دامنه مثبت است ، فرکانس افزایش می یابد.

پهنای باند برای BFSK:

شکل بالا پهنای باند FSK را نشان می دهد. باز هم سیگنال های حامل فقط امواج سینوسی ساده هستند ، اما مدولاسیون یک سیگنال کامپوزیت غیر دوره ای با فرکانس های مداوم ایجاد می کند. ما می توانیم از FSK به عنوان دو سیگنال ASK استفاده کنیم که هر کدام دارای فرکانس حامل مخصوص به خود f1 و f2 هستند. اگر تفاوت بین دو فرکانس 2f باشد ، پهنای باند مورد نیاز است

B = (l + d) XS + 2∆f

3. کلید فاز تغییر مکان:
در کلیدینگ تغییر فاز ، فاز حامل متغیر است تا دو یا چند عنصر مختلف سیگنال را نشان دهد. هر دو دامنه و فرکانس اوج با تغییر فاز ثابت مانده اند.

باینری PSK (BPSK):
ساده ترین PSK باینری PSK است ، که در آن ما فقط دو عنصر سیگنال داریم ، یکی با فاز 0 درجه و دیگری با فاز 180 درجه. شکل زیر نمایی مفهومی از PSK ارائه می دهد. دودویی PSK به راحتی یک باینری ASK با یک مزیت بزرگ است - کمتر نسبت به صدا حساس است. در ASK ، معیار تشخیص بیت دامنه سیگنال است. اما در PSK ، این مرحله است. سر و صدا می تواند دامنه را آسانتر از آنکه تغییر کند ، تغییر دهد. به عبارت دیگر ، PSK نسبت به ASK کمتر در معرض سر و صدا است. PSK از FSK برتر است زیرا ما به دو سیگنال حامل نیاز نداریم.

باندعرض:
پهنای باند همانند باینری ASK است ، اما کمتر از BFSK است. هیچ پهنای باند برای جداسازی دو سیگنال حامل هدر نمی رود.

در همین رابطه: >>512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM انواع مدولاسیون

پیاده سازی:
اجرای BPSK همانند ASK ساده است. دلیل این امر این است که عنصر سیگنال با فاز 180 درجه می تواند به عنوان مکمل عنصر سیگنال با فاز 0 درجه دیده شود. این به ما سرنخی در مورد نحوه اجرای BPSK می دهد. ما از یک سیگنال NRZ قطبی به جای یک سیگنال NRZ قطبی استفاده می کنیم ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. سیگنال NRZ قطبی با فرکانس حامل ضرب می شود. 1 بیت (ولتاژ مثبت) توسط یک فاز با شروع از 0 درجه شروع می شود 0 بیت (ولتاژ منفی) با یک فاز با شروع از 180 درجه نشان داده می شود.

4. مدولاسیون دامنه درجه چهار (QAM)
PSK با توانایی تجهیزات در تشخیص تفاوت های کوچک در فاز محدود است. این عامل نرخ بیت بالقوه خود را محدود می کند. تا کنون ، ما در هر زمان فقط یکی از سه ویژگی موج سینوسی را تغییر داده ایم. اما اگر دو نفر را تغییر دهیم چه می شود؟ چرا ASK و PSK را ترکیب نمی کنیم؟ ایده استفاده از دو حامل ، یک مرحله ای و دیگری چهار رده ، با سطح دامنه های مختلف برای هر حامل ، مفهوم مدولاسیون دامنه چهار درجه ای (QAM) است.

تغییرات احتمالی QAM بیشمار است. شکل زیر برخی از این طرح ها را نشان می دهد. در شکل زیر بخش a ساده ترین طرح 4-QAM (چهار نوع عنصر مختلف سیگنال) با استفاده از سیگنال NRZ قطبی برای مدوله کردن هر حامل را نشان می دهد. این مکانیسمی است که ما برای ASK (OOK) استفاده کردیم. قسمت b 4 QAM دیگر را با استفاده از NRZ قطبی نشان می دهد ، اما این دقیقاً مشابه QPSK است. قسمت c QAM-4 دیگری را نشان می دهد که در آن از سیگنالی با دو سطح مثبت برای تعدیل هر یک از دو حامل استفاده کردیم. سرانجام ، Part - d صورت فلکی 16 QAM یک سیگنال را با هشت سطح ، چهار مثبت و چهار منفی نشان می دهد.

شما همچنین ممکن است مانند: >>تفاوت بین "dB" ، "dBm" و "dBi" چیست؟
>>نحوه بارگیری / اضافه کردن لیست پخش لیست های IPTV M3U / M3U8 به صورت دستی در دستگاه های پشتیبانی شده
>>VSWR چیست: نسبت موج ایستاده ولتاژ

قبلی:واحدهای شدت میدان

بعد:مدولاسیون 16 QAM در مقابل 64 مدولاسیون QAM در مقابل 256 مدولاسیون QAM

ترک یک پیام

فهرست پیام

نظرات در حال بارگذاری ...