مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی چیست؟
در علم مهندسی برق و همینطور مخابرات،اصطلاح مدولاسیون به معنی سوار کردن یک سیگنال داده روی یک سیگنال دیگر می باشد. هدف از این کار افزایش برد سیگنال، استفاده بهتر از پهنای باید و بهبود بهره وری انتقال صورت می گیرد. در مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی با توجه به سیگنال پیام داده های مربوط به یکی از مشخصه های سیگنال حامل مانند فرکانس، دامنه یا فاز تغییر می کند. در واقع مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی فرآیند گنجاندن سیگنال حاوی اطلاعات در سیگنالی دیگر است.
دوره پیشنهادی: آموزش تعمیرات برد الکترونیکی
از طرفی دمدولاسیون استخراج سیگنال حاوی اطلاعات می باشد. دمدولاسیون اصطلاحی است که برای پیاده سازی سیگنال از موج حامل بعد از عمل مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی روی سیگنال به کار می رود. در گوشی های تلفن همراه که هم فرستنده و هم گیرنده می باشند مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی به شکل همزمان صورت می گیرند. در این مقاله مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی را مورد بررسی قرار می دهیم و انواع کاربردهای آن در شبکه های اینترنتی را نیز شرح می دهیم. با ما همراه باشید.
ضرورت مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی
مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی برای این صورت می گیرد و ضرورت دارد که بتوان استفاده بهینه ای از پهنای باند داشت. با این کار هر پیام در کانال خاصی قرار می گیرد و مسافت پیام در فرکانس های پایین افزایش می یابد. در مواقعی که کانال مخابراتی در فضای آزاد قرار دارد، طول موج سیگنال باید طول آنتن متناسب باشد تا ارسال و دریافت پیام به درستی صورت بگیرد.
مولفه فرکانس در عمده سیگنال های صوتی پایین تر یا مساوی KHz 3 می باشد که در این حالت طول آنتن باید حدود 50 کیلومتر باشد که این غیر واقعی است و آنتن نمی تواند چنین طولی داشته باشد. این در حالی است که اگر برای سوار کردن سیگنال های صوتی روی موج حامل از مدولاسیون استفاده کنیم طول آنتن ها حدود یک تا دو متر خواهد بود که این کاملا قابل طراحی و ساخت است و همین موضوع اهمیت مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی را روشن می سازد.
مقاله پیشنهادی: تعمیر پاور ماینر
انواع مدولاسیون
انواع مختلفی از مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی وجود دارد و از جنبه های مختلفی تقسیم بندی می شود. یکی از انواع تقسیم بندی مدولاسیون ها تقسیم بندی آن ها به دو نوع آنالوگ و دیجیتال است. به مدولاسیون دیجیتال با اصطلاح کلیدزنی نیز اشاره می کنند. سیگنال حامل که فرکانس آن در مدولاسیون بر اساس سیگنال داده تغییر می کند خواص متفاوتی دارد. این خواص بر اساس سیگنال داده تغییر می کنند و انواع مختلف مدولاسیون از همین جهت پدید می آید. انواع مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی عبارتند از:
- مدولاسیون فرکانس: در این مدولاسیون سیگنال حامل بر پایه تغییرات سیگنال داده تغییر می کند.
- مدولاسیون فاز: در این مدولاسیون فاز سیگنال حامل بر پایه تغییرات سیگنال داده تغییر می کند.
- مدولاسیون دامنه: در این مدولاسیون دامنه سیگنال حال وابسته به تغییرات سیگنال پیام است.
- مدولاسیون تقسیم فرکانس عمودی: در این نوع مدولاسیون پهنای باید بین چند حامل عمود بر هم تقسیم می شود.
روش های مختلف مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی به علاوه اینکه اجازه می دهد اطلاعات روی سیگنالی با امکان انتشار موثرتر فراهم شود، این قابلیت را نیز که چند سیگنال با طیف هموشان از طریق یک کانال منتقل شوند را فراهم می کند. به این کار مالتی پلکسینگ می گویند. در دوره آموزش تعمیرات موبایل در آموزشگاه فنی سازان این تعابیر به شکل دقیق باز می شود و کاربرد آنها در تعمیرات موبایل نیز با صورت عملی آموزش داده می شود.
اطلاعات تکمیلی در مورد مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی
هنگامی که داده از انواع مختلف مانند صدا، تصویر و یا هر نوع دیگر از داده از آنتن موبایل یا هر فرستنده دیگری ارسال می شود، به دلیل پایین بودن فرکانس این اطلاعات، قبل از رسیدن به مقصد دیگر اثری از آنها وجود نخواهد داشت و امواج در فضا انرژی خود را از دست می دهند. به همین دلیل برای انتقال این اطلاعات به شکل ایمن و به همان شکلی که از فرستنده ارسال شده اند از امواج قوی تری به نام Carrier استفاده می شود.
این لغت به معنای حامل می باشد و مانند نور لیزر که فوتون های نور را در یک راستای مسقیم و به صورت تجمعی تا مسافت های طولانی پیش می برد عمل می کند و دیتا را صحیح و سالم به گیرنده تحویل می دهد. عمل سوار کردن اطلاعات را مدولاسیون و عمل پیاده کردن آن را دمدولاسیون می گویند. مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی از اهمیت بالایی برخوردار است.
تا اینجای کار اطلاعات تکمیلی در مورد مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی را ارائه کردیم. اما مدلاسیون به چند روش صورت می گیرد؟ عمل مدولاسیون یا همان سوار کردن دیتا در فرستنده به 3 روش PM، FM یا AM صورت می گیرد. در روش PM یا مدولاسیون فاز عمل پیاده سازی بر اساس همپوشانی فاز دیتا صورت می گیرد که این روش در بردهای الکترونیکی موبایل ها استفاده ای ندارد. روش AM مدولاسیون ارتفاع موج است و در این روش اطلاعات یک موج سینوسی بر اساس قدرت سیگنال تغییر می کند.
امروزه اکثر گیرنده های مثل موبایل و تلویزیون بر روی موج FM کار می کنند. این مدولاسون از نوع فرکانس است. موج های FM یک مزیت خاص نسبت به امواج از نوع AM دارند و آن این است که پارازیت نمی پذیرند. البته ایران این امواج این است که مسافت های طولانی را نمی شود با آنها پوشش داد.
معرفی فیلترها و شبکه های اینترنت
تا اینجای کار به تعریف مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی پرداختیم و ضرورت وجود آنها در سیستم های مخابراتی را نیز بررسی کردیم. حال به بررسی فیلترها می پردازیم. فیلترها به دو شکل نرم افزاری و یا سخت افزاری می توانند اطلاعاتی که در فضای اینترنت مبادله می شود را به شکل های معین و از پیش تعیین شده محدود کنند.
مزیت فیلترها این است که می توانند از ورود محتوای مضر به تلفن همراه جلوگیری کنند. با استفاده از فیلتر کردن برخی فرکانس های خاص می توان امکان دسترسی به برخی وبسایت ها و یا ارتباطات آنلاین از هر نوعی را محدود کرد. در ادامه به انواع شبکه های اینترنتی می پردازیم.
شبکه های 3G در موبایل
شبکه های G3 به عنوان نسل سوم در شبکه های اینترنتی معرفی می شوند. شبکه های نسل سوم پیشرفته تر از نسل های پیشین خود هستند و انتقال داده و کیفیت تماس های صوتی در آنها بهبود یافته است. اینترنت نسل سوم نیز که روی شبکه های تلفن همراه فعال شده قابلیت های بیشتری از نسل های قبلی خود داشتند. البته زمان زیادی طول نکشید که شبکه های نسل چهارم جای این نسل را گرفتند و در حال حاضر نیز بیشترین و پرسرعت ترین شبکه تلفن همراه همین شبکه ها هستند. در بخش بعد به این موضوع می پردازیم.
شبکه های G4 در موبایل
اینترنت نسل چهارم که G4 یا LTE نام دارد. سرعت انتقال داده در این شبکه قابل مقایسه با نسل قبلی خود نیست. در این شبکه می توان به شکل استریم و یا پخش آنلاین یک فیلم با کیفیت بالای HD را مشاهده کرد. سرعت دانلود از اینترنت در شبکه G4 می تواند به بالای صد مگابایت بر ثانیه برسد. این شبکه انقلابی در صنعت تکنولوژی ایجاد کردند. همچنین ارتباطات IP با سرعت بسیار بالایی در این نوع شبکه ها صورت می گیرند.
نسل های جدید از شبکه های اینترنتی
آخرین و مدرن ترین نسل از شبکه های اینترنتی شبکه های G5 می باشند که یک شرکت چینی پیشتاز در شبکه های اینترنتی آن را توسعه داده است. سرعت دانلود اینترنتی در این نسل از شبکه ها حدود سه برابر بیشتر از نسل چهارم است. همچنین تاخیر در دانلود در این شبکه ها به اندازه قابل توجهی کمتر از نسل چهارم می باشد. از طرفی تعداد اتصال های همزمان در این نسل بهبود یافته است.
این نسل از اینترنت هنوز وارد ایران نشده است ولی در شرایط آزمایشی بسیار موفق عمل کرده است. امکان این مساله وجود دارد که ایران نیز در همکاری با شرکت های چینی این تکنولوژی را در آینده نزدیک وارد ایران کند. با این کار تحول شگرفی در صنایع و شغل های مرتبط با اینترنت ایجاد می شود.
جمع بندی مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی
در این مقاله مدولاسیون و دمدولاسیون در سیستم های مخابراتی را مورد بررسی قرار دادیم. همانطور که در این مقاله مطالعه کردید یکی از کاربردهای این مبحث استفاده از آنها در گیرنده ها و فرستنده های تلفن همراه است. یک متخصص گوشی موبایل باید قادر باشد علاوه بر تعمیرات سخت افزاری و نرم افزاری که روی آنها مسلط می شود درباره برخی مسائل تئوری که مستقیم یا غیر مستقیم با مبحث تعمیرات موبایل در ارتباط است نیز اطلاعاتی داشته باشد.
آموزشگاه فنی سازان دوره آموزش تعمیرات موبایل را در کارگاه مجهز و تحت نظر اساتید مجرب برگزار می کند. در این دوره کارآموزان انواع تعمیرات سخت افزاری و نرم افزاری موبایل را به صورت عملی، صفر تا صد و به زبان ساده آموزش می دهند. کارآموزان تمام مهارت ها را با دستان خود تمرین می کنند تا کاملا روی این مهارت ها مسلط شوند. این دوره دارای پشتیبانی نیز می باشد و کارآموزان می توانند بعد از دوره مشکلات و سوالات خود در بازار کار را با اساتید مطرح کنند.
