مدولاسیون (medulation):

[mohamad.s]

مدولاسیون (medulation):
فرکانس صدای انسان بین 20تا 20 کیلو هرتز میباشد که حتی دز بالاترین فرکانس نیز برای دریافت این فرکانس به انتنی با طول 5/7 کیلومتر نیاز است.
پس اساس کار مدولاتور ها(medulator) تغییر فرکانس است .(حتی انسان ها نیز دز حال صحبت نا خواسته توسط تارهای صوتی این عمل را انجام میدهند).

دلایل:
1- افزایش بازده
2- رفع محدودیت سخت افزاری
3- کاهش نویز
4- تخصیص فرکانس خاص
5- مولتی پلکسینگ (multi plex)
مدولاسیون در حالا کلی دارای 2 شکل موج حامل (carrier) و سیگنال پیام (data) میباشد.

انواع مدولاسیون:
1- آنالوگ (analog)
2- دیجیتال (digital)
مبحث باند پایه برسی نمیشود.
1- انالوگ
1-1- مدولاسیون دامنه amplitude medulation) - am) :
در این پروسه دامنه موج حامل در هر لحظه تابع یسگتال پیام است.

(dsb-(double side band
(ssb-(single side band
(vsb-(vestigial side band (تلویزیونی)
1-2- مدولاسیون فرکانس frequency medulation) ? Fm ):
در این پروسه فرکانس موج حامل در هر لحظه تابع یسگتال پیام است.
Nbfm(narrow band fm) شبیه am است.
1-3- مدولاسیون فاز phase modulation) - pm ):
در این پروسه فاز موج حامل در هر لحظه تابع یسگتال پیام است.
2- دیجیتال
2-1- (ask -(amplitude shift keying :
دامنه موج حامل بین 2 مقدار صفر و یک تغییر میکند
fsk - (srequency shift keynig) -2-2
psk(phase shift keying) و dpsk ? Qpsk
کدینگ (coding) :
در ورودی مدولاتور دیجیتال استفاده میشود که اطلاعات را به ی دنباله باینری تبدیل میکند کدینگ بهینه در صدد کم کردن پهنای باند و رساندن اطلاعات صحیح به گیرنده میباشد.

[mohamad.s]

مدولاسیون-انواع کلی آن-مختصری راجع به مدولاسیون کد پالس

مدولاسیون در مهندسی عبارت است از سوار کردن سیگنال اطلاعات (سیگنال باند پایه† یا پیام) بر روی سیگنال معمولاً فرکانس بالاتری (سیگنال حامل†) به منظور افزایش برد سیگنال و بهره‌وری انتقال و استفاده بهتر از پهنای باند کانال. در مدولاسیون یکی از خواص سیگنال حامل (مثلاً دامنه، فرکانس، فاز یا ...) با توجه به تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شوند.
مدولاسیون انواع مختلفی دارد. همچنین مدولاسیون به انواع آنالوگ و دیجیتال هم تقسیم می‌شود. برای اشاره به مدولاسیون‌های دیجیتال بیشتر از اصطلاح کلیدزنی (Keying) استفاده می‌شود.
در مدولاسیون سیگنال فرکانس بالا (حامل) بر اساس سیگنال پیام تغییر داده می‌شود. سیگنال حامل خواص مختلفی دارد که می‌تواند بر اساس سیگنال پیام تغییر داده شوند و از این رو انواع مختلفی از مدولاسیون پدید می‌آید.

1. مدولاسیون دامنه (AM): سطح یا دامنهٔ سیگنال حامل بر اساس تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شود.
2. مدولاسيون فركانس (FM): فركانس سيگنال حامل بر اساس تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شود.
3. مدولاسيون فاز (PM): فاز سيگنال حامل بر اساس تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شود.

اما برای تنوع این دفعه مدولاسیون کد پالس :





پی‌سی‌ام 4 بیتی یک سیگنال آنالوگ (قرمز)


مدولاسیون کد پالس یک شیوه کدگذاری رقمی*[۱] سیگنال آنالوگ *[۲] در مخابرات است. در این مدولاسیون بزرگی سیگنال در فواصل زمانی ثابت و مساوی اندازه‌گیری شده و سپس کوانتیزه می‌شود. نتیجهٔ کوانتیزه‌کردن سیگنال آنالوگ به صورت عضوی از مجموعه‌ای محدود قابل نمایش است (به عنوان نمونه عددی بین ۰ تا ۲۵۵). از آن‌جا که اعضای این مجموعه با عددی صحیح قابل بیان‌اند می‌توان از روش‌های متداول مخابرات دیجیتال برای ذخیره‌سازی، مقاوم‌سازی نسبت به خطا و ارسال سیگنال بر کانال مخابراتی استفاده کرد. از کدینگ پی‌سی‌ام در تلفن‌های دیجیتال، سیستم‌های صوتی دیجیتال، صدای کامپیوتر و برخی پخش‌کننده‌های صوت دیجیتال استفاده می‌شود.
کیفیت نتیجهٔ این مدولاسیون به دو عامل بستگی دارد: سرعت نمونه‌برداری و تعداد سطوح کوانتیزه‌کردن. شرط لازم برای سرعت‌نمونه‌برداری این است که فرکانس نمونه‌برداری بیش‌تر از فرکانس نایکوئیست سیگنال آنالوگ باشد. هم‌چنین با افزایش تعداد سطوح کوانتیزه‌کردن سیگنال دیجیتالِ معادل تقریب به‌تری از سیگنال آنالوگ اولیه خواهد بود. در مدولاسیون کد پالس استفاده‌شده در ‌سی‌دی‌های صوتی فرکانس نمونه‌برداری ۴۴٫۱کیلوهرتز و تعداد سطوح کوانتیزه‌کردن ۶۵۵۳۶ (معادل ۱۶ بیت) است.

پانوشت

1. ^ Digital
2. ^ Analog
3. ^ Binary

[mohamad.s]

FSK یا frequency shift keying چیست ؟

امروزه FSK رایج ترین روش مدولاسیون است که در ساخت مدم های PLC برای کاربرد های خانگی یا اصطلاحا indoor استفاده می شود و تقریبا بیشتر مدم های PLC که تا کنون تولید شده اند از این طرح مدلاسیون استفاده می کنند . FSK مشکلاتی نیز دارد که سعی میکنیم از این پس به فواید و معایب این روش بپردازم ، اما پیش از هرچیز می بایست بدانیم که اساس FSK بر چیست . از این رو در مقالات آتی FSK را بیشتر شرح میدهم .
با جستجوی لغت frequncy shift keying در موتورهای جستجو تعاریفی از این روش ارائه شده است که ترجمه خلاصه شده ای از آن ها را در ادامه می آورم .

تعریف FSK در سایت whatis.com
ّFSK روشی برای ارسال سیگنال های دیجیتال است . اگر دو حالت باینری موجود یعنی صفر و یک منطقی را توسط یک شکل موج آنالوگ تعریف کنید ، صفر منطقی در این روش توسط یک موج با فرکانس خاص و یک منطقی نیز توسط موجی دیگر با فرکانس متفاوت تعریف می شود . یک مدم FSK اطلاعات باینری موجود در کامپیوتر را به سیگنال FSK تبدیل می کند تا بتوان آن ها را روی خطوط تلفن ، کابل ها ، فیبر نوری و یا به صورت بی سیم ارسال کرد . این مدم همچنین میتواند سیگنال های FSK رسیده را نیز به حالت های صفر و یک دیجیتال تبدیل کند تا کامپیوتر بتواند آن ها را بفهمد .



استفاده از روش FSK برای اولین بار در چاپگرهای ماشینی راه دور در اوسط قرن بیستم مرسوم شد . سرعت استاندارد این ماشین ها 45 باوود ، معادل 45 بیت بر ثانیه بود . وقتی که کامپیوتر های شخصی رایج شدند و شبکه ها رونق گرفتند ، این چنین سرعتی برای ارسال یک سند متنی بزرگ یا مثلا ارسال برنامه ها واقعا اذیت کننده بود . در دهه 1970 مهندسان در جستجوی دستیابی به پهنای باند بیشتر مدم هایی ساختند که با سرعت بیشتری کار میکرد ، تلاشی که تا امروز ادامه داشته است . امروزه یک مدم تلفنی استاندارد می تاند با سرعتی تا هزاران بیت بر ثانیه کار می کنند . حتی مدم های بی سیم و کابلی می توانند با سرعتی بیشتر از یک مگابیت بر ثانیه کار کنند و مدم های فیبر نوری با سرعتی در حد چندین مگابیت بر ثانیه عمل می کنند . جالب توجه است که بدانید اصول ابتدایی FSK بیش از نیم قرن است که تغییر نکرده است .
+ البته در تعریف فوق هیچ اشاره ای به استفاده از روش مدولاسیون FSK برای ساخت مدم های PLC نشده است ولی جالب خواهد بود اگر بدانید مدم های PLC که از روش FSK استفاده می کنند سرعتی تا 100 مگابیت بر ثانیه ارائه خواهند کرد
یک نکته ای که به طور غیر مستقیم در این تعریف آورده شده این بود که در روش FSK دو فرکانس حامل خواهیم داشت که سیستم به طور پیاپی بین این دو فرکانس کلید زنی می کند .
حتما یادتان هست که در روش OFDM که قبلا در موردش کمی توضیح دادم داری چندین فرکانس حامل هستیم که سیستم به روش مالتی پلکس هر بار یکی را انتخاب می کند.


تعریف روش های مدولاسیون دیجیتال FSK در سایت از سایت دپارتمان UCL :
طبق متنی که در این سایت آمده است FSK یکی از روش های مدلاسیون دیجیتال است که در آن فرکانس موج سینوسی حامل بر اساس سیگنال پیام تغییر می کند . از دیگر روش های مدولاسیون دیجتال ASK و PSK را می توان نام برد که در ASK دامنه و در PSK فاز موج حامل تغییر می کند
در روش FSK از یک حامل ( یا دو حامل ) با فرکانس های متفاوت برای 0 و 1 استفاده می شود . سیگنال مدوله شده منتج ممکن است همچون جمع دو سیگنال دامنه مدوله شده باشد که فرکانس حامل شان متفاوت بوده است .



FSK is classified as wide-band if the separation between the two carrier frequencies is larger than the bandwidth of the spectrums of f1(t) and f2(t). In this case the spectrum of the modulated signal appears as two separate ASK signals. Narrow-band FSK is the term used to describe an FSK signal whose carrier frequencies are separated by less than the width of the spectrum than ASK for the same modulation.