انواع روش‌های کدگذاری (5)

گفتیم یک سیگنال به تنهایی اطلاعاتی را حمل نمی‌کند و مفهومی را نمی‌رسد. سیگنال‌ها باید بر اساس الگویی از پیش تعیین شده ساخته و کد گذاری شوند تا وقتی از فرستنده به گیرنده منتقل می‌شوند برای گیرنده قابل فهم باشد و گیرنده همان اطلاعاتی را از فرستنده دریافت کند که منظور فرستنده بوده است. در واقع تفسیر فرستنده و گیرنده از کدگذاری سیگنال باید یکی باشد. بر همین اساس 4 دسته از انواع کد گذاری های مختلف داده ها را عنوان کردیم.

بخوانید:

انواع روش‌های کدگذاری (1)

انواع روش‌های کدگذاری (2)

انواع روش‌های کدگذاری (3)

انواع روش‌های کدگذاری (4)

• تبدیل داده دیجیتال به سیگنال دیجیتال که به آن کد گذاری خط (Line encoding) می‌گویند. به اختصار D/D

• تبدیل داده آنالوگ به سیگنال دیجیتال که به آن کد گذاری منبع (Source encoding) می‌گویند. به اختصار A/D

• تبدیل داده دیجیتال به سیگنال آنالوگ که به آن مدولاسیون دیجیتال (Digital modulation) می‌گویند. به اختصار D/A

• تبدیل داده آنالوگ به سیگنال آنالوگ که به آن مدولاسیون آنالوگ (Analog Modulation) می‌گویند.به اختصار A/A

تا به امروز در تبیان به بررسی سه دسته اول پرداختیم و آنها را بررسی کرده ایم. در این مقاله به بررسی آخرین گروه یعنی تبدیل داده های آنالوگ به سیگنال آنالوگ می پردازیم.

ان مبدل شبیه به مدولاتور دیجتال بوده و تنها ورودی آن به جای دنباله ی دودویی یک سیگنال آنالوگ است. بنابراین به آن مدولاتور آنالوگ می گویند. همان طور که در مدولاسیون دیجیتال از موج حامل برای سور کردن داده ها استفاده کردیم در اینجا نیز از موج حامل بهره می بریم. آشناترین مثال برای این تکنیک رادیو است. رادیو یک وسیله ارتباطی آنالوگ به آنالوگ است.

هدف از مدولاسیون انتقال داده های آنالوگ بر روی سیگنال حامل بوده و همان طور که تا حالا متوجه شده اید این انتقال اطلاعات با تغییر بر روی فاز ، فرکانس و دامنه ایجاد می شوند.

• مدولاسیون دامنه یا AM که مخفف عبارت Amplitude Modulation است.

• مدولاسیون فاز یا PM که مخفف عبارت Phase Modulation است.

• مدولاسیون فرکانس یا FM که مخفف عبارت Frequency Modulation است.

این مدولاسیون مانند ASK در مدولاسیون دیجیتال عمل می کند. به طوری که دامنه موج حامل متناظر با تغییرات دامنه سیگنال مدوله شده تغییر می یابد. در این حالت فاز و فرکانس موج حامل هر دو ثابت هستند. طرز تغییر موج حامل به گونه ای است که سیگنال مدوله شده را در اصطلاح "پوش" سیگنال حامل می گویند.

در مدولاسیون AM سیگنال اطلاعات در سیگنال حاما ضرب شده و با این کار دامنه موج حامل متناسب با دامنه سیگنال آنالوگ اطلاعات تغییر می کند. در گیرنده با استخراج تغییرات پوش سیگنال، اطلاعات پیاده سازی می شود.

در این تکنیک، چهنای باند سیگنال AM دو برابر پهنای باند سیگنال مدولاسیون است. پهنای باند صوت حدودا 5 کیلو هرتز است. بنابراین ایستگاه رادیویی AM به حداقل پهنای باند 10 کیلو هرتز نیاز دارد. کمیته ارتباطات فدرال / Federal Communication Commission به هر ایستگاه رادیویی 10 کیلو هرتز اختصاص داده است.

همه کانال های رادیویی در باندی بین 530 کیلو هرتز تا 1700 کیلو هرتز ارسال می شوند.

به مدولاسیون های FM و PM ، مدولاسیون زاویه نیز گفته می شود. در این جا نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ ( VCO ) داریم که سیگنال حامل را تولید می کند. ورودی کنترل آن به سیگنال آنالوگ ورودی سپرده می شود و با این کار هر چه دامنه سیگنال ورودی اطلاعات بیش تر شود ، فرکانس سیگنال حامل نیز بیش تر می گردد و بر عکس.

مدولاسیون فاز ( PM ) بسیار شبیه به مدولاسیون فرکانس ( FM ) است با این تفاوت که فاز ورودی با اندازه سیگنال اطلاعات تغییر پیدا می کندو برای ساخت مدولاسیون فاز ( PM )، شیب فاز را متناسب با شیب سیگنال اطلاعات تغییر می دهند لذا خود فاز با انتگرال شیب اطلاعات یا خود اطلاعات تغییر می کند.

پهنای باند سیگنال FM ده برابر سیگنال مدوله کننده است و مانند AM یک گستره ی فرکانسی را پوشش می دهد که فرکانس موج حامل در وسط آن واقع شده است. فرکانس های حامل ایستگاه های FM حایی بین 88 تا 108 مگاهرتز هستند. ایستگاه ها حداقل 200 کیلوهرتز با یکدیگر فاصله دارند.

فاطمه مجدآبادی

بخش دانش و زندگی تبیان

منابع: Data communications / F.Safaei

Data communication by William Stalling