"המרה דיגיטלית לאנלוגית היא תהליך שינוי אחד המאפיינים של אות אנלוגי על בסיס המידע בנתונים דיגיטליים. גל סינוס מוגדר על ידי שלושה מאפיינים: משרעת, תדר ושלב. כשאנחנו משנים מישהו מהמאפיינים האלה, אנו יוצרים גרסה שונה של אותו גל. לכן, על ידי שינוי מאפיין אחד של אות חשמלי פשוט, אנו יכולים להשתמש בו כדי לייצג נתונים דיגיטליים. ----- FMUSER"

ישנם שלושה מנגנונים לאפדן נתונים דיגיטליים לאות אנלוגי: מקש shift amplitude (שאל), מקש shift-frekvens (FSK) ומקש shift-phase ()PSK). בנוסף, ישנו מנגנון רביעי (וטוב יותר) המשלב שינוי הן של המשרעת והן שלב, הנקרא אפנון משרעת ריבועית (QAM).

רוחב פס
רוחב הפס הנדרש להעברה אנלוגית של נתונים דיגיטליים הוא פרופורציונלי לקצב האות פרט ל- FSK, בו יש להוסיף את ההבדל בין אותות הספק.

ראה גם: >> השוואה בין 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM

אות מנשא
בשידור אנלוגי, מכשיר השליחה מפיק אות בתדר גבוה המשמש כבסיס לאות המידע. אות בסיס זה נקרא אות הספק או תדר הספק. מכשיר הקליטה מכוון לתדר של אות הספק שהוא מצפה מהשולח. מידע דיגיטלי משנה אז את אות המוביל על ידי שינוי אחד או יותר מהמאפיינים שלו (משרעת, תדר או שלב). שינוי מסוג זה נקרא אפנון (מקש shift).

1. מקש Shift Amplitude:
במקלדת shift amplitude, משרעת האות של הספק מגוונת ליצירת אלמנטים של אות. גם התדר וגם השלב נשארים קבועים בזמן שהמשרעת משתנה.

בינארי ASK (BASK)
ASK מיושם בדרך כלל בשתי רמות בלבד. זה נקרא "מקש shift amplitude shift" או מקש off-off (OOK). משרעת השיא של רמת אות אחת היא 0; השני זהה למשרעת התדר של הספק. הנתון הבא נותן מבט רעיוני של ASKS בינארי.

ראה גם: >> מה ההבדל בין AM ל- FM?

יישום:
אם מוצגים נתונים דיגיטליים כאות דיגיטלית NRZ חד קוטבית עם מתח גבוה של 1 וולט ומתח נמוך של 0 וולט, ניתן ליישם באמצעות הכפלת האות הדיגיטלי NRZ על ידי אות המוביל שמגיע ממתנד המיוצג באיור הבא. כאשר המשרעת של אות NRZ היא 1, משרעת התדר של המוביל מוחזקת; כאשר משרעת האות NRZ היא 0, משרעת תדר הספק היא אפס.

רוחב פס עבור ASK:
אות המנשא הוא רק גל סינוס אחד פשוט, אך תהליך האפנון מייצר אות מורכב לא תקופתי. לאות זה יש מערכת תדרים רציפה. כצפוי, רוחב הפס פרופורציונלי לקצב האות (קצב baud).

עם זאת, בדרך כלל יש גורם נוסף המעורב, הנקרא d, שתלוי בתהליך האפנון והסינון. הערך של d הוא בין 0 ל

●משמעות הדבר היא כי רוחב הפס יכול לבוא לידי ביטוי כמוצג, כאשר S הוא קצב האות ו- B הוא רוחב הפס.

B = (1 + d) x S

הנוסחה מראה שלרוחב הפס הנדרש יש ערך מינימלי של S וערך מקסימאלי של 2S. הנקודה החשובה ביותר כאן היא מיקום רוחב הפס. אמצע רוחב הפס הוא המקום בו נמצא תדר הנשא. המשמעות היא שאם יש לנו ערוץ מעבר פס, נוכל לבחור את ה- fc שלנו כך שהאות המודולציה תופסת את רוחב הפס הזה. זהו למעשה היתרון החשוב ביותר של המרה דיגיטלית לאנלוגית.

ראה גם: >>מהו QAM: אפנון משרעת ריבועית

2. מקש Shift תדרים

במקש החלפת תדרים משתנה התדר של אות הספק לייצוג נתונים. תדירות האות המודולרי קבועה למשך אלמנט האות אחד, אך משתנה עבור אלמנט האות הבא אם אלמנט הנתונים משתנה. הן משרעת השיא והן הפאזה נשארים קבועים עבור כל רכיבי האות.

FSK בינארי (BFSK)
אחת הדרכים לחשוב על FSK בינארי (או BFSK) היא לשקול שני תדרים של ספקים. באיור הבא בחרנו שני תדרים נשאיים f1 ו- f2. אנו משתמשים בספק הראשון אם אלמנט הנתונים הוא 0; אנו משתמשים בשני אם אלמנט הנתונים הוא 1.

הנתון לעיל מראה, אמצע רוחב הפס האחד הוא f1 והאמצע של השני הוא f2. שניהם f1 ו- f2 הם פרט לנקודת האמצע בין שתי הלהקות. ההבדל בין שני התדרים הוא 2∆f.

ראה גם: >> QAM Modulator & Demodulator

יישום:
ישנם שני יישומים של BFSK: לא קוהרנטי וקוהרנטי. ב- BFSK לא קוהרנטי יתכן שיש אי-רציפות בשלב בו אלמנט האות האחד מסתיים והשני מתחיל. ב- BFSK קוהרנטי, השלב ממשיך דרך הגבול של שני אלמנטים איתותיים. ניתן ליישם BFSK לא קוהרנטי על ידי התייחסות ל- BFSK כשני אפנון ASK ושימוש בשני תדרים של ספקים. ניתן ליישם BFSK קוהרנטי באמצעות מתנד מבוקר מתח אחד (VCO) שמשנה את התדר שלו בהתאם למתח הכניסה.

האיור הבא מציג את הרעיון הפשוט מאחורי היישום השני. הכניסה למתנד היא האות NRZ חד קוטבי. כאשר משרעת ה- NRZ היא אפס, המתנד שומר על התדר הרגיל שלו; כאשר המשרעת חיובית, התדר מוגבר.

רוחב הפס עבור BFSK:

הנתון לעיל מראה את רוחב הפס של FSK. שוב אותות המנשא הם רק גלי סינוס פשוטים, אך המודולציה יוצרת אות מורכב לא תקופתי עם תדרים רציפים. אנו יכולים לחשוב על FSK כשני אותות ASK, כאשר לכל אחד מהם תדרים נשאיים f1 ו- f2. אם ההבדל בין שני התדרים הוא 2∆f, רוחב הפס הנדרש הוא

B = (l + d) XS + 2∆f

3. מקש Shift Shift:
במקלדת העברת פאזות, שלב המנשא מגוון לייצוג של שני אלמנטים שונים או יותר. גם משרעת השיא וגם התדר נשארים קבועים ככל שהשלב משתנה.

PSK בינארי (BPSK):
ה- PSK הפשוט ביותר הוא PSK בינארי, בו יש לנו רק שני אלמנטים של האות, האחד עם שלב של 0 ° והשני עם שלב של 180 °. הדמות הבאה נותנת מבט רעיוני של PSK. PSK בינארי פשוט כמו ASK בינארי עם יתרון אחד גדול - הוא פחות רגיש לרעש. ב- ASK, הקריטריון לגילוי סיביות הוא משרעת האות. אבל ב- PSK זה השלב. רעש יכול לשנות את המשרעת קלה יותר מכפי שהוא יכול לשנות את השלב. במילים אחרות, PSK פחות רגישים לרעש מאשר ASK. PSK עדיף על FSK מכיוון שאיננו זקוקים לשני אותות מנשא.

להקהרוחב:
רוחב הפס זהה לזה של ASK בינארי, אך פחות מזה עבור BFSK. שום רוחב פס אינו מבוזבז להפרדת שני אותות מנשא.

ראה גם: >>512 QAM לעומת 1024 QAM לעומת 2048 QAM לעומת 4096 סוגי אפנון של QAM

יישום:
היישום של BPSK הוא פשוט כמו זה עבור ASK. הסיבה לכך היא שניתן לראות באלמנט האות עם שלב 180 ° כשלב של אלמנט האות עם שלב 0 °. זה נותן לנו מושג כיצד ליישם BPSK. אנו משתמשים באות NRZ קוטבי במקום בסיגנל NRZ חד קוטבי, כפי שמוצג באיור הבא. האות NRZ הקוטבי מוכפל בתדר הספק. הסיבית 1 (מתח חיובי) מיוצגת על ידי שלב המתחיל ב- 0 ° וה- 0 ביט (מתח שלילי) מיוצג על ידי שלב שמתחיל ב 180 °.

4. אפנון משרעת ריבועית (QAM)
PSK מוגבלת על ידי היכולת של הציוד להבחין בהבדלים קטנים בשלב. גורם זה מגביל את קצב הסיביות הפוטנציאלי שלו. עד כה שינינו רק אחד משלושת המאפיינים של גל סינוס בכל פעם; אבל מה אם נשנה שניים? מדוע לא לשלב ASK ו- PSK? הרעיון להשתמש בשני נשאים, האחד בשלב והרביע השני, עם רמות משרעת שונות עבור כל מנשא הוא הרעיון שמאחורי אפנון amplitude amplitude (QAM).

הווריאציות האפשריות של QAM הן רבות. באיור שלהלן מופיעים כמה מזימות אלה. באיור הבא חלק א מציג את ערכת ה- 4-QAM הפשוטה ביותר (ארבעה סוגים של אלמנטים שונים של האות) באמצעות אות NRZ חד-קוטבי כדי לאפיין כל ספק. זהו אותו מנגנון בו השתמשנו עבור ASK (OOK). חלק ב מציג 4-QAM נוסף באמצעות NRZ קוטבי, אך זה זהה לחלוטין ל- QPSK. חלק ג מציג QAM-4 נוסף בו השתמשנו באות עם שתי רמות חיוביות למודול כל אחד משני המנשאים. לבסוף, חלק - ד מציג קונסטלציה של 16 QAM של אות עם שמונה רמות, ארבע חיוביות וארבע שליליות.

אולי גם תאהב: >>מה ההבדל בין "dB", "dBm" ו- "dBi"?
>>כיצד לטעון / להוסיף M3U / M3U8 רשימות השמעה IPTV ידנית במכשירים נתמכים
>>מהו VSWR: יחס גל עומס מתח

קודם:יחידות עוצמת שדה

הבא:אפנון 16 QAM לעומת 64 אפנון QAM לעומת אפנון 256 QAM

השאר הודעה

רשימת הודעות

תגובות Loading ...