بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
انگیزۀ اصلی استفاده از مدولاسیون، بهره مندی کامل از محیطهای انتقال بوده و لذا میتوان عوامل تاثیر گذار بر این بهره مندی را که ملاک انتخاب روشهای مدولاسیون میگردد، بصورت زیر طبقه بندی نمود:
بر اساس نوع پیام مورد نظر برای ارسال:
voice/video (analog source)
data (digital source, machine-to-machine communications)
traffic statistics: continuous / bursty traffic
میزان تاخیری که مجاز هستیم.
نوع محیط انتقالی که در اختیار داریم.
در کاربردهای شبکه ائی، نوع شبکۀ مورد استفاده، نظیر:
cellular wireless networks (GSM, AMPS*)
RF-LANs (802.11b Wi-Fi, HiperLAN /2)
wire-line local area networks (Ethernet LANs)
public switched telephone network (PSTN)
اسلاید 2 :
پس از نمونه برداری سیگنال بدست آمده نمونه هایی گسسته زمان و با دامنه های متنوع و باصطلاح پیوسته میباشند، در چنین وضعیتی نمیتوان با تعداد بیت محدود و معینی نمونه ها را تعریف نمود.
طی فرآیندی که ”کوانتیزاسیون“ نامیده میشود به هر دامنه نمونه را بر اساس اینکه در چه محدوده خاصی قرار میگیرد یک ”حالتstate “ با تعداد بیت مشخصی نسبت میدهیم و بدین ترتیب نمونه ها به مجموعه محدودی تقلیل میآبند.
اسلاید 3 :
PCM (Pulse Code Modulation)
این شیوه گرچه یک روش قدیمی(primitive) بوده لیکن هنوز نیز بطور وسیعی در ارسال و دریافت سیگنالهای آنالوگ استفاده میشود(برای داده های ذاتاً دیجیتال از متدهای دیگری استفاده میشود).
بخش فرستنده: ابتدا سیگنال پیام آنالوگ توسط واحد A/D به دنباله باینری تبدیل و در مرحله بعد این دنباله بیت (sequence) شکل موج پالسی را مدوله و بر روی کانال انتقال ارسال میکند.
بخش گیرنده: شکل موج پالسی حامل بیت پس از دریافت و قدری تقویت و پالایش ”بمنظور استخراج بیتهای محموله با هدف بازسازی (بازیابیreconstruction) سیگنال پیام آنالوگ“ به واحد D/A تزریق تا در نهایت نمونه تقریبی آنچه در فرستنده تحویل سیستم شده در گیرنده دریافت گردد.
ویژگی های سیستم PCM: دراین سیستم انتقال باندپایه بوده و از هیچ کاریری بهره نمیبرد؛ سیستمهای تلفن داخلی، مدم ها،بخش صدای دیجیتال کامپیوترها ،CD و برخی VCD ها ازین تکنیک بمنظور انتقال صدا بهره میبرند.
اسلاید 4 :
مشخصات فیلتر ورودی: توسط فیلتر سیگنال ورودی به بالاترین فرکانس حاوی انرژی صاحب اطلاعات: W(Hz) برش داده میشود(حفاظت در برابر aliasing)
مشخصات واحد A/D :
نمونه بردار: با فرکانس حداقل دو برابر W (fs≥2W)عمل نمونه برداری از سیگنال ورودی را انجام میدهد.
کوانتایزر: نمونه ها ی دریافتی را در L سطح دسته بندی و رند میکند(L: تعداد سطوح تصمیم گیری)
انکدر: هر نمونه که در یک محدوده سطوح تصمیم گیری قرار بگیرند توسط یک کد باینری log2L بیتی معرفی میشود.
مشخصات واحد P. to Serial:چون پورت A/D ؛ بیتی است، ولی کانال انتقال یک بعدی است لذا این واحد بیتهای همزمان را پشت سرهم پس از بافرینگ و برای رسیدن به یک نرخ بیت یکنواخت بسوی کانال روانه میسازند.
اسلاید 5 :
تبدیل دنباله بیت به شکل موج الکتریکی:
سیستم PCM با بهره گیری از شیوه Line Coding دنباله بیت تحویلی از مبدل پارالل به سریال را به یکی از شکل موجهای پایه دیجیتال، که مرکب از تعدادی پالس است، تبدیل میکند.
اسلاید 6 :
بخش بازسازی(تولید مجدد): شکل موج نویزی و دفرمه شده دریافتی پس از کاهش نویز بشکل مربعی(نظیر آنچه در فرستنده پس ازLine Coder داشتیم) بازسازی میشود.
دتکتور:دنباله بیت متناظر را از روی شکل موج تولید میکند.
دیکدر:نمونه های متناظر را از دنباله بیت بازیابی میکند.
فیلتر بازیاب (Reconstruction Filter): شکل موج آنالوگ اصلی را از روی نمونه ها ایجاد میکند.
اسلاید 7 :
پهنای باند یک سیستم PCM آن به دو عامل بستگی دارد:
نرخ بیت نهایی سیستم: Rb ، که البته این نرخ بیت به دو مولفه زیر بستگی دارد.
فرکانس نمونه برداری که خود مستقیما تابع پهنای باند سیگنال آنالوگ ورودی میباشد.
تعداد سطوح کوانتایزر، که هرچه بیشتر باشند بطور لگاریتمی نرخ بیت افزایش میآبد.
با توجه باینکه افزایش نرخ بیت سبب وقوع تغییرات شدید زمانی و نهایتا تغییرات شدید زمانی(Low Bit Interval) نیز وقوع مولفه های فرکانس بالا را در پی دارد افزایش پهنای باند نتیجه میگردد.
شکل موج انتخابی PCM:
Rectangular Waveform: BT≥Rb/2
Sinusoidal Waveform: BT=Rb/2
اسلاید 8 :
مزیتها
مدارات دیجیتال ارزان قیمت(در مقایسه با سایر فرمهای دیجیتال دیگر)
قابلیت بکارگیری برای تمامی انواع منابع سیگنال آنالوگ و نیز استفاده از TDM
قابلیت استفاده در ارتباطات راه دور با استفاده ازتکرار کنند ه با تضمین صحت انجام عملیات بازیابی (regeneration)
عملکرد نویز عالی در مقایسه با سیستمهای آنالوگ متداول
بر خورداری ازانتقال ایمن
معایب
نیاز به پهنای باند بالا
بعنوان راههای مقابله با این عیب، میتوان به استفاده از کانالهای پهن باند نظیر فیبر،روشهای فشرده سازی منبع و نیز بکارگیری از شیوه های مدولاسیون پیشرفته اشاره کرد.
سادگی بالای سیستم
اسلاید 9 :
با ملاحظه سیگنال رادیوئی حامل در فرم کلی میتوان شیوه های مختلفی از مدولاسیون دیجیتال نظیر آنچه در آنالوگ داشتیم طبق شکل زیر تعریف نمائیم:
اسلاید 10 :
در مدولاسیون دامنۀ یا ASK، اطلاعات مدوله کننده داده های باینری 0 و1 بوده و چون کاریر وابسته به وضعیت داده 0 یا 1 بین دو وضعیت سوئیچ میشود بنام ”مدولاسیون کلیدزنی on/off“ نیز شناخته میشود.
