انواع روش‌هاي کدگذاري (4)

در سلسله مقالات روش‌هاي کدگذاري، تا به امروز در مورد کد کردن داده‌هاي ديجيتال به سيگنال ديجيتال و داده‌هاي آنالوگ به سيگنال ديجيتال صحبت کرديم. يکي ديگر از تکنيک‌هاي کدگذاري تبديل داده‌هاي ديجيتال به سيگنال انالوگ است.
معروف ترين کاربرد اين نوع انتقال، ارسال داده‌هاي ديجيتال از طريق شبکه هاي عمومي تلفن است. شبکه هاي تلفن براي ارسال، سوئيچ و دريافت سيگنال هاي آنالوگ در محدوده ي فرکانس صوتي در حدود 300 تا 3400 هرتز طراحي شده اند. براي انتقال سيگنال هاي ديجيتال نمي توان از خطوط تلفن فعلي استفاده کرد زيرا انتقال در فاصله ميان مشترک تلفن تا مرکز سوئيچ تلفن به شکل آنالوگ مي باشد. بنابراين تجهيزات ديجيتال ( مانند کامپيوتر ) از طريق مودم ( مدولاتور / دمدولاتور ) به شبکه ي تلفن اتصال مي يابند.
مبدل داده ي ديجيتال به سيگنال آنالوگ را مدولاسيون ديجيتال مي گويند. مدولاسيون عملياتي است که در عموم مودم ها انجام مي شود و مودم ها سيگنال ديجيتال را به آنالوگ و بر عکس تبديل مي کنند.
مدولاسيون تبديل رشته اي از صفر و يک ها به يک سيگنال آنالوگ قابل عبور از کانال ( مانند صوت ) است.

اما تکنيک اصلي مودم ها چيست؟
 

در برخي از خطوط انتقال داده ها، سيگنال هاي خاصي توانايي عبور دارند. به اين سيگنال ها، سيگنال هاي حامل مي‌گويند که حد اکثر توانايي عبور از کانال را دارند.
با توجه به همين موضوع، مي توانيم بر سه ويژگي اصلي موج عامل تغيير ايجاد کنيم تا معناي صفر و يک را منتقل کنيم. اين سه ويژگي عبارت اند از دامنه، فرکانس و فاز. اگر بتوانيم بر اين سه مولفه تغييرات خاص را اعمال کنيم، مي توانيم رشته هاي بيتي را نيز در رسانه ي انتقال منتقل کنيم. حال به بررسي اين تکنيک ها مي پردازيم.

مدولاسيون شيفت گسسته در دامنه ( Amplitude Shift Keying )
 

اين روش به طور اختصار ASK ناميده مي شود. در اين تکنيک تمرکز ما بر روي تغييرات دامنه است. به اين طريق که بيت 1 با حضور سيگنال و بيت 0 را با دامنه ي صفر يا عدم حضور سيگنال ارسال کنيم. در اين حالت هر دو مشخصه ي فاز و فرکانس هر دو ثابت اند و فقط دامنه تغيير مي‎ کند.
در پياده سازي ASK دودويي يک اسيلاتور داريم که موج سينوسي را توليد مي کند و يک کليد نيز وجود دارد که با توجه به مقدار دودويي بيت کليد بسته مي شود و خروجي اسيلاتور را ارسال مي کند.

در ASK مي بينيم که با هر المان سيگنال ، يک بيت ارسال مي شود يعني نرخ باود با نرخ بيتي برابر است. يکي از معايب مهم مدولاسيون ASK اين است که دامنه ي سيگنال مدوله شده با توجه به نويز و تضعيف کانال تغيير مي يابد و بيت ها با يمديگر اشتباه مي شوند.

مدولاسيون شيفت گسسته در فرکانس ( Frequency Shift Keying)
 

اين روش به طور اختصار FSK ناميده مي شود. بيت هاي صفر و يک فرکانس موج سينوسي را تغيير مي دهد. فرکانس موج حامل با توجه به داده هاي دودويي تغيير مي کند و فاز و دامنه هر دو ثابت هستند. نحوه پياده سازي FSK به اين صورت است که نوسان سازي داريم که فرکانس آن با ولتاژ کنترل مي شود. اين نوسان ساز ها به اختصار VCO يا Voltage Controlled Oscillator ناميده مي شود. براي ساخت مدولاتور FSK، دنباله ي بيت دودويي يعني ولتاژهاي بالا و پايين به عنوان کنترل کننده ي فرکانس نوسان ساز استفاده مي شود و سيگنال خروجي نوسان ساز به عنوان سيگنال مدوله شده مورد استفاده قرار مي گيرد.

مدولاسيون شيفت گسسته در فاز ( Phase Shift Keying)
 

اين روش به طور اختصار PSK ناميده مي شود. همان طور که مي توانيد حدس بزنيد، در اين روش براي انتقال رشته هاي بيتي از تغيير فاز موج حامل استفاده مي‌کنيم. براي مثال بيت صفر را با فاز صفر و بيت يک را با فاز 180 درجه نشان مي دهيم. پياده سازي PSK شببه ASK ايت با اين تفاوت که سيگنال دودويي ضرب شونده در سيگنال حامل داراي دامنه هاي مثبت و منفي است( نه مثبت و صفر ) و مانند اين است که کليد به جاي خاموش و روشن کردن خروجي اسيلاتور ، جاي دو سر سيم آن را با توجه به صفر و يک عوض کند.
منبع: تبيان
ارسال توسط کاربر محترم سایت : mohamadaminsh