Αντιμέτωποι με νέες έννοιες στην καθημερινή ζωή, πολλοί προσπαθούν να βρουν απαντήσεις στις ερωτήσεις τους. Για αυτό είναι απαραίτητο να περιγράψουμε τυχόν φαινόμενα. Ένα από αυτά είναι κάτι όπως η διαμόρφωση. Θα συζητηθεί περαιτέρω.
Γενική περιγραφή
Διαμόρφωση είναι η διαδικασία αλλαγής ενός ή ενός ολόκληρου συνόλου παραμέτρων ταλάντωσης υψηλής συχνότητας σύμφωνα με το νόμο του πληροφοριακού μηνύματος χαμηλής συχνότητας. Το αποτέλεσμα αυτού είναι η μεταφορά του φάσματος του σήματος ελέγχου στην περιοχή υψηλής συχνότητας, καθώς η αποτελεσματική μετάδοση στο διάστημα απαιτεί όλοι οι πομποδέκτες να λειτουργούν σε διαφορετικές συχνότητες χωρίς να διακόπτουν ο ένας τον άλλον. Χάρη σε αυτή τη διαδικασία, οι ταλαντώσεις πληροφοριών τοποθετούνται σε έναν φορέα γνωστό a priori. Το σήμα ελέγχου περιέχει τις μεταδιδόμενες πληροφορίες. Η ταλάντωση υψηλής συχνότητας αναλαμβάνει το ρόλο του φορέα πληροφοριών, λόγω του οποίου αποκτά την ιδιότητα του φορέα. Το σήμα ελέγχου περιέχει τα μεταδιδόμενα δεδομένα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι διαμόρφωσης, οι οποίοι εξαρτώνται από το ποια κυματομορφή χρησιμοποιείται: ορθογώνια, τριγωνική ή κάποια άλλη. Με ένα διακριτό σήμα, συνηθίζεται να μιλάμε για χειραγώγηση. Ετσι,Η διαμόρφωση είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει ταλαντώσεις, επομένως μπορεί να είναι συχνότητα, πλάτος, φάση κ.λπ.
Ποικιλίες
Τώρα μπορούμε να εξετάσουμε τι είδους αυτού του φαινομένου υπάρχουν. Στην ουσία, η διαμόρφωση είναι η διαδικασία με την οποία ένα κύμα χαμηλής συχνότητας μεταφέρεται από ένα κύμα υψηλής συχνότητας. Οι ακόλουθοι τύποι χρησιμοποιούνται συχνότερα: συχνότητα, πλάτος και φάση. Με τη διαμόρφωση συχνότητας, συμβαίνει μια αλλαγή στη συχνότητα, με τη διαμόρφωση πλάτους, το πλάτος και με τη διαμόρφωση φάσης, τη φάση. Υπάρχουν και μικτά είδη. Η διαμόρφωση και η τροποποίηση παλμού είναι ξεχωριστοί τύποι. Σε αυτήν την περίπτωση, οι παράμετροι της ταλάντωσης υψηλής συχνότητας αλλάζουν διακριτά.
Διαμόρφωση πλάτους
Σε συστήματα με αυτόν τον τύπο αλλαγής, το πλάτος του φέροντος κύματος αλλάζει σε υψηλή συχνότητα με τη βοήθεια ενός διαμορφωτικού κύματος. Κατά την ανάλυση των συχνοτήτων στην έξοδο, δεν αποκαλύπτονται μόνο οι συχνότητες εισόδου, αλλά και το άθροισμα και η διαφορά τους. Σε αυτή την περίπτωση, εάν η διαμόρφωση είναι ένα σύνθετο κύμα, όπως σήματα ομιλίας που αποτελούνται από πολλές συχνότητες, τότε το άθροισμα και η διαφορά των συχνοτήτων θα απαιτούν δύο ζώνες, μία κάτω από τον φορέα και μία πάνω. Ονομάζονται πλευρικά: άνω και κάτω. Το πρώτο είναι ένα αντίγραφο του αρχικού ηχητικού σήματος που μετατοπίζεται κατά μια συγκεκριμένη συχνότητα. Η κάτω ζώνη είναι αντίγραφο του αρχικού σήματος που έχει αντιστραφεί, δηλαδή οι αρχικές υψηλές συχνότητες είναι οι χαμηλότερες συχνότητες στην κάτω πλευρά.
Η κάτω πλευρική ζώνη είναι μια κατοπτρική εικόνα της άνω πλευρικής ζώνης σε σχέση με τη συχνότητα του φορέα. Ένα σύστημα που χρησιμοποιεί διαμόρφωση πλάτους,η μετάδοση του φορέα και των δύο πλευρών ονομάζεται αμφίδρομη. Ο φορέας δεν περιέχει χρήσιμες πληροφορίες, επομένως μπορεί να αφαιρεθεί, αλλά σε κάθε περίπτωση, το εύρος ζώνης του σήματος θα είναι διπλάσιο από το αρχικό. Η στένωση της ζώνης επιτυγχάνεται με την αντικατάσταση όχι μόνο του φορέα, αλλά και ενός από τα πλαϊνά, αφού περιέχουν μία πληροφορία. Αυτός ο τύπος είναι γνωστός ως διαμόρφωση SSB με κατασταλμένο φορέα.
Αποδιαμόρφωση
Αυτή η διαδικασία απαιτεί το διαμορφωμένο σήμα να αναμιχθεί με έναν φορέα της ίδιας συχνότητας με αυτόν που εκπέμπεται από τον διαμορφωτή. Μετά από αυτό, το αρχικό σήμα λαμβάνεται ως ξεχωριστή ζώνη συχνότητας ή συχνότητας και στη συνέχεια φιλτράρεται από άλλα σήματα. Μερικές φορές η δημιουργία του φορέα για αποδιαμόρφωση λαμβάνει χώρα επί τόπου και δεν συμπίπτει πάντα με τη συχνότητα φορέα στον ίδιο τον διαμορφωτή. Λόγω της μικρής διαφοράς μεταξύ των συχνοτήτων, εμφανίζονται αναντιστοιχίες, κάτι που είναι χαρακτηριστικό για τα τηλεφωνικά κυκλώματα.
Διαμόρφωση παλμού
Αυτό χρησιμοποιεί ένα ψηφιακό σήμα ζώνης βάσης, που σημαίνει ότι επιτρέπει την κωδικοποίηση περισσότερων από ένα bit ανά baud με την κωδικοποίηση ενός δυαδικού σήματος δεδομένων σε ένα σήμα πολλαπλών επιπέδων. Τα bit δυαδικών σημάτων μερικές φορές χωρίζονται σε ζεύγη. Για ένα ζεύγος bit, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τέσσερις συνδυασμοί, με κάθε ζεύγος να αντιπροσωπεύεται από ένα από τα τέσσερα επίπεδα πλάτους. Ένα τέτοιο κωδικοποιημένο σήμα χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο ρυθμός baud διαμόρφωσης είναι ο μισός από αυτόν του αρχικού σήματος δεδομένων, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί γιαδιαμόρφωση πλάτους με τον συνήθη τρόπο. Βρήκε την αίτησή της στις ραδιοφωνικές επικοινωνίες.
Διαμόρφωση συχνότητας
Συστήματα με αυτήν τη διαμόρφωση υποθέτουν ότι η συχνότητα του φορέα θα αλλάξει ανάλογα με το σχήμα του σήματος διαμόρφωσης. Αυτός ο τύπος είναι ανώτερος από τον τύπο πλάτους όσον αφορά την αντίσταση σε ορισμένες επιρροές που είναι διαθέσιμες στο τηλεφωνικό δίκτυο, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε χαμηλές ταχύτητες όπου δεν χρειάζεται να προσελκύεται μεγάλη ζώνη συχνοτήτων.
Διαμόρφωση πλάτους φάσης
Για να αυξήσετε τον αριθμό των bit ανά baud, μπορείτε να συνδυάσετε διαμόρφωση φάσης και πλάτους.
Μία από τις σύγχρονες μεθόδους διαμόρφωσης πλάτους-φάσης μπορεί να ονομαστεί αυτή που βασίζεται στη μετάδοση πολλών φορέων. Για παράδειγμα, σε κάποια εφαρμογή, χρησιμοποιούνται 48 φορείς, που χωρίζονται από ένα εύρος ζώνης 45 Hz. Με το συνδυασμό AM και PM, εκχωρούνται έως και 32 διακριτές καταστάσεις σε κάθε φορέα ανά μεμονωμένη περίοδο baud, έτσι ώστε να μπορούν να μεταφερθούν 5 bit ανά baud. Αποδεικνύεται ότι ολόκληρο αυτό το σύνολο σας επιτρέπει να μεταφέρετε 240 bit ανά baud. Όταν λειτουργεί στα 9600 bps, ο ρυθμός διαμόρφωσης απαιτεί μόνο 40 baud. Ένας τόσο χαμηλός αριθμός είναι αρκετά ανεκτικός στα άλματα πλάτους και φάσης που είναι εγγενή στο τηλεφωνικό δίκτυο.
PCM
Αυτός ο τύπος θεωρείται συνήθως ως σύστημα μετάδοσης αναλογικών σημάτων, όπως φωνή σε ψηφιακή μορφή. Αυτή η τεχνική διαμόρφωσης δεν χρησιμοποιείται σε μόντεμ. Εδώ είναι η πύλη του αναλογικού σήματος μεστη διπλάσια υψηλότερη συχνότητα της συνιστώσας αναλογικού σήματος. Όταν χρησιμοποιείτε τέτοια συστήματα σε τηλεφωνικά δίκτυα, εμφανίζεται στροβοσκόπιο 8000 φορές το δευτερόλεπτο. Κάθε δείγμα είναι ένα επίπεδο τάσης που κωδικοποιείται με έναν κωδικό επτά bit. Για την καλύτερη αναπαράσταση της προφορικής γλώσσας, χρησιμοποιείται λογαριθμική κωδικοποίηση. Επτά bit, μαζί με το όγδοο, που υποδηλώνει την παρουσία ενός σήματος, σχηματίζουν μια οκτάδα.
Απαιτείται διαμόρφωση και ανίχνευση για την επαναφορά του σήματος του μηνύματος, δηλαδή της αντίστροφης διαδικασίας. Σε αυτή την περίπτωση, το σήμα μετατρέπεται με μη γραμμικό τρόπο. Τα μη γραμμικά στοιχεία εμπλουτίζουν το φάσμα του σήματος εξόδου με νέα στοιχεία φάσματος και χρησιμοποιούνται φίλτρα για την απομόνωση στοιχείων χαμηλής συχνότητας. Η διαμόρφωση και η ανίχνευση μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας διόδους κενού, τρανζίστορ, διόδους ημιαγωγών ως μη γραμμικά στοιχεία. Παραδοσιακά, χρησιμοποιούνται σημειακές δίοδοι ημιαγωγών, καθώς η επίπεδη χωρητικότητα εισόδου είναι αισθητά μεγαλύτερη.
Σύγχρονες προβολές
Η ψηφιακή διαμόρφωση παρέχει πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα πληροφοριών και διασφαλίζει τη συμβατότητα με μια ποικιλία υπηρεσιών ψηφιακών δεδομένων. Επιπλέον, αυξάνει την ασφάλεια των πληροφοριών, βελτιώνει την ποιότητα των συστημάτων επικοινωνίας και επιταχύνει την πρόσβαση σε αυτά.
Υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί που αντιμετωπίζουν οι σχεδιαστές οποιουδήποτε συστήματος: η επιτρεπόμενη ισχύς και το εύρος ζώνης, το δεδομένο επίπεδο θορύβου των συστημάτων επικοινωνίας. Ο αριθμός των χρηστών αυξάνεται καθημερινάσυστήματα επικοινωνίας και η ζήτηση για αυτά αυξάνεται επίσης, γεγονός που απαιτεί αύξηση του ραδιοφωνικού πόρου. Η ψηφιακή διαμόρφωση διαφέρει σημαντικά από την αναλογική στο ότι ο φορέας σε αυτήν μεταδίδει μεγάλες ποσότητες πληροφοριών.
Δυσκολία χρήσης
Οι προγραμματιστές συστημάτων ψηφιακής ραδιοεπικοινωνίας αντιμετωπίζουν ένα τέτοιο κύριο καθήκον - να βρουν έναν συμβιβασμό μεταξύ του εύρους ζώνης μετάδοσης δεδομένων και της πολυπλοκότητας του συστήματος από τεχνική άποψη. Για αυτό, είναι σκόπιμο να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές μέθοδοι διαμόρφωσης για να έχετε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η ραδιοεπικοινωνία μπορεί επίσης να οργανωθεί χρησιμοποιώντας τα απλούστερα κυκλώματα πομπού και δέκτη, αλλά για τέτοια επικοινωνία θα χρησιμοποιηθεί ένα φάσμα συχνοτήτων ανάλογο με τον αριθμό των χρηστών. Οι πιο περίπλοκοι δέκτες και πομποί απαιτούν λιγότερο εύρος ζώνης για να μεταδώσουν την ίδια ποσότητα πληροφοριών. Για να προχωρήσουμε σε φασματικά αποδοτικές μεθόδους μετάδοσης, είναι απαραίτητο να περιπλέκουμε ανάλογα τον εξοπλισμό. Αυτό το πρόβλημα δεν εξαρτάται από τον τύπο επικοινωνίας.
Εναλλακτικές επιλογές
Η διαμόρφωση εύρους παλμού χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι το φέρον σήμα της είναι μια ακολουθία παλμών, ενώ η συχνότητα παλμού είναι σταθερή. Οι αλλαγές αφορούν μόνο τη διάρκεια κάθε παλμού σύμφωνα με το σήμα διαμόρφωσης.
Η διαμόρφωση πλάτους παλμού είναι διαφορετική από τη διαμόρφωση φάσης συχνότητας. Το τελευταίο περιλαμβάνει τη διαμόρφωση του σήματος με τη μορφή ημιτονοειδούς. Χαρακτηρίζεται από σταθερό πλάτος και μεταβλητή συχνότητα ή φάση. Τα σήματα παλμών μπορούν επίσης να διαμορφωθούν σε συχνότητα. Μπορεί να είναι διάρκειαΟι παλμοί είναι σταθεροί και η συχνότητά τους είναι σε κάποια μέση τιμή, αλλά η στιγμιαία τιμή τους θα ποικίλλει ανάλογα με τα σήματα διαμόρφωσης.
Συμπεράσματα
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν απλές διαμορφώσεις, με μόνο μία παράμετρο να αλλάζει ανάλογα με τις πληροφορίες διαμόρφωσης. Το συνδυασμένο σχήμα διαμόρφωσης που χρησιμοποιείται στον σύγχρονο εξοπλισμό επικοινωνίας είναι όταν τόσο το πλάτος όσο και η φάση του φορέα αλλάζουν ταυτόχρονα. Στα σύγχρονα συστήματα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετοί υποφορείς, καθένας από τους οποίους χρησιμοποιεί έναν ορισμένο τύπο διαμόρφωσης. Σε αυτή την περίπτωση, μιλάμε για σχήματα διαμόρφωσης σήματος. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται επίσης για σύνθετες προβολές πολλαπλών επιπέδων, όταν απαιτείται πρόσθετη περιγραφή των χαρακτηριστικών για ολοκληρωμένες πληροφορίες.
Τα σύγχρονα συστήματα επικοινωνίας χρησιμοποιούν τους πιο αποτελεσματικούς τύπους διαμόρφωσης για να ελαχιστοποιήσουν το εύρος ζώνης για να ελευθερώσουν χώρο συχνότητας για άλλους τύπους σημάτων. Η ποιότητα της επικοινωνίας επωφελείται μόνο από αυτό, αλλά η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού σε αυτήν την περίπτωση είναι πολύ υψηλή. Τελικά, η συχνότητα διαμόρφωσης δίνει ένα αποτέλεσμα που είναι ορατό στον τελικό χρήστη μόνο από την άποψη της ευκολίας χρήσης των τεχνικών μέσων.
