مدوله سازی

مدوله سازی

مقدمه:
مدوله سازی یکی از مراحلی است که برای انتقال موثر ومطمئن اطلاعات در فرستنده صورت می پذیرد.مدوله سازی شامل دو شکل موج است. یک سیگنال مدوله گر که نماینده پیام است ویک موج حامل که با توجه به کاربرد مشخص و مورد نظر انتخاب می شود. مدوله کننده موج حامل را هماهنگ با تغییرات سیگنال مدوله گر تغییر می دهد. در نتیجه موج مدوله شده حاصله اطلاعات پیام را حمل می کند.بطور کلی ترخیح داده می شود عمل مدوله سازی پدیده ای معکوس باشد بطوریکه اطلاعات را بتوان با استفاده از فرآیند مکمل ومشابه بنام مدوله سازی دوباره بدست آورد. جالب توجه است که شما در هنگام صحبت کردن بعوان یک مدوله کننده موج پیوسته عمل می نمائید.انتقال صحبت شما در هوا در واقع توسط ایجاد نواهای حامل درتارهای صوتی و مدوله کردن این نواها بوسیله حرکت ماهیچه ای حفره صوتی صورت می پزیرد. هم چنین صحبتی که گوش انسان می شنود موج صوتی مدوله شده می باشد. هدف اصلی در مدوله سازی،تولید سیگنال مدوله شده مناسب با مشخصه های کانال انتقال می باشد.
در واقع علل وانگیزهای استفاده از مدوله سازی را در سیستم های مخابراتی می توان به صورت زیر ذکر کرد:

۱- انتقال سیگنال به فواصل دور معمولا ً شامل موج الکترومغناطیسی است که در محیط هدایت کننده ویا بدون آن در یا بدون آن در حال حرکت می باشد. کارایی و موثر بودن هر روش انتقال به فرکانس سیگنال ارسالی بستگی دارد. با استفاده از خاصیت جابجایی فرکانسی مدوله سازی اطلاعات پیام را می توان در حاملی که فرکانس آن برای روش انتقال مورد نظر مناسب می باشد قرار داد. به عنوان مثال انتشار رادیویی دید مستقیم به انتنهایی که با ابعاد فیزیکی حداقل یک دهم طول موج سیگنال نیاز دارد.برای انتقال مدوله نشده سیگنال صوتی که مولفه سیگنال پایین آن حتی۱۰۰ هرتز نیز می رسد آتن هائی به طول حدوداً ۳۰۰ کیلو متر مطرح می شوند. انتقال مدوله شده سیگنال مذکور در۱۰۰ مگا هرتز مانند رادیوییfm باعث کاهش طول آنتن به طول حدود یک متر میگردد. در فرکانسهای پائین ۱۰۰ مگا هرتز حالت انتشار دیگری نیز وجود دارد که کارایی بهتر واندازه آنتن قابل قبول دارند.
۲- در طراحی یک سیستم مخابراتی همیشه هزینه ودر دسترس بودن سخت افزار باید در نظر گرفته شود. کیفیت وعمل کرد سخت افزار نیز به فرکانس بستگی دارد. طراح یک سیستم مخابراتی می تواند با استفاده از مدوله سازی سیگنال را درگستره ای از فرکانس قرار دهد تا درحد امکان دچار محدودیت های سخت افزاری نشود.نکته مهم در این رابطه پهنای باند نسبی است که بصورت نسبت پهنای باند مطلق به فرکانس مرکزی تعریف می شود. اگر این پهنای باند نسبی در محدودی یک تا ده درصد قرار داده شود هزینه هاو پیچیدگی های سخت افزار به حداقل مقدار خود می رسد. در واقع پهنای باند نسبی عامل اصلی دراستفاده از واحد های مدوله کننده و دمدوله کننده در فرستننده وگیرنده می باشد.
۳- یک راه حل برای خنثی کردن اثرات تخریبی نویز و تداخل، افزایش توان سیگنال ارسالی است ولی افزایش توان علاوه بر بالا بردن هزینه می تواند به وسایل و دستگاه ها صدمه بزند.خوشبختانه برخی از انواع مدوله سازی مانند مدوله سازی فرکانس(fm) خاصیت با ارزش مقابله با هر دو نویز و تداخل را داشته و در نتیجه با استفاده از مدوله سازی های مذکور می توان تا حد زیادی سیگنال را در مقابل اثرات نویز و تداخل مصون نگاه داشت. خاصیت فوق الذکر را کاهش نویز باند وسیع می نامند چون بر اساس آن پهنای با ند انتقال باید به مراتب از پهنای باند سیگنال مدوله گر بیشتر باشد. مدوله سازی باند وسیع باعث می شود که طراح بتواند با استفاده از پهنای باتد بیشتر توان سیگنال ارسالی را کاهش دهد.
۴- یک گیرنده مانند رادیو یا تلویزیون سیگنال های متعددی را در هر لحظه از زمان دریافت می نماید. با استفاده از مدوله سازی سیگنال هر ایستگاه فرستنده دارای فرکانس حاملی است که با فرکانس حامل فرستاده های دیگر متفاوت می باشد.بدین علت در گیرنده هر سیگنال مورد نظر با فیلتر کردن از سایر سیگنال ها جدا و آشکار سازی می شود.بدیهی است د رغیر اینصورت کلیه سیگنالهای ارسالی از فرستندهای مختلف با هم تداخل کرده وآشکار سازی یک سیگنال بخصوص ومورد نظر امکان پذیر نمی باشد. همچنین با استفاده از مدوله سازی می توان چند سیگنال را بطورهمزمان یر روی یک کانال انتقال داد. این پدیده راادغام فرکانسی می نامند و در آن هرسیگنال با حامل خاصی مدوله شده و در ناحیه خاصی از باند فرکانسی کانال قرار داده می شود. بعنوان مثال می توان ۱۸۰۰ سیگنال صوتی را ادغام فرکانسی کرده و بوسیله یک کابل هم محور بقطر کمتر از یک سانتیمتر ارسال کرد.بنابراین با ادغام فرکانسی که پایه واساس آن مدوله سازی است می توان کآرایی مخابراتی را افزایش داد.

در ادامه در مورد انواع مدولاسیون پالسی صحبت میکنیم

فهرست موضوعات:

مدولاسیون دامنه ای پالسPAM

مدولاسیون زمانی پالس PTM

مدولاسیون عرض پالس

مدولاسیون عرض پالس(a)سیگنال(b) PWM

تولید و دمدولاسیون pwm

مدولاسیون محل پالسPPM

تولید ودمدولاسیونPPM

مدولاسیونPCM

شما میتوانید متن کامل این مطلب آموزشی را از لینک زیر دنبال کنید.

ادامه مطلب