आधुनिक तकनीक मूल बातें

"डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण डिजिटल डेटा में जानकारी के आधार पर एनालॉग सिग्नल की विशेषताओं में से एक को बदलने की प्रक्रिया है। एक साइन लहर को तीन विशेषताओं द्वारा परिभाषित किया गया है: आयाम, आवृत्ति और चरण। जब हम इन विशेषताओं में से किसी को बदलते हैं, तो हम उस लहर का एक अलग संस्करण बनाते हैं। इसलिए, एक साधारण इलेक्ट्रिक सिग्नल की एक विशेषता को बदलकर, हम इसका उपयोग डिजिटल डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए कर सकते हैं। ----- FMUSER"


एनालॉग सिग्नल में डिजिटल डेटा को संशोधित करने के लिए तीन तंत्र हैं: आयाम शिफ्ट कीइंग (पूछना), फ़्रीक्वेंसी शिफ़्ट कीइंग (FSK), और फ़ेज़ शिफ़्ट कीइंग (पीएसके)। इसके अलावा, एक चौथा (और बेहतर) तंत्र है जो आयाम और चरण दोनों को बदलने को जोड़ता है, जिसे कहा जाता है चतुर्भुज आयाम मॉडुलन (QAM).

बैंडविड्थ
डिजिटल डेटा के एनालॉग ट्रांसमिशन के लिए आवश्यक बैंडविड्थ एफएसके को छोड़कर सिग्नल दर के लिए आनुपातिक है, जिसमें वाहक संकेतों के बीच अंतर को जोड़ना होगा।

यह भी देखें: >> 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM की तुलना 

वाहक संकेत
एनालॉग ट्रांसमिशन में, भेजने वाला उपकरण एक उच्च-आवृत्ति सिग्नल का उत्पादन करता है जो सूचना सिग्नल के लिए आधार के रूप में कार्य करता है। इस बेस सिग्नल को वाहक संकेत या वाहक आवृत्ति कहा जाता है। प्राप्त करने वाले उपकरण को वाहक सिग्नल की आवृत्ति के लिए ट्यून किया जाता है जो इसे प्रेषक से उम्मीद करता है। डिजिटल जानकारी तब वाहक संकेत को अपनी एक या अधिक विशेषताओं (आयाम, आवृत्ति, या चरण) को संशोधित करके बदल देती है। इस तरह के संशोधन को कहा जाता है मॉडुलन (शिफ्ट कींग)।

1. आयाम शिफ्ट कीिंग:
आयाम शिफ्ट कीइंग में, वाहक तत्व का आयाम सिग्नल तत्वों को बनाने के लिए विविध है। आवृत्ति में परिवर्तन होने पर आवृत्ति और चरण दोनों स्थिर रहते हैं।

बाइनरी ASK (BASK)
एएसके को आम तौर पर केवल दो स्तरों का उपयोग करके लागू किया जाता है। इसे बाइनरी आयाम शिफ्ट कीइंग या ऑन-ऑफ कीइंग (ओओके) के रूप में संदर्भित किया जाता है। एक सिग्नल स्तर का शिखर आयाम 0 है; दूसरा वाहक आवृत्ति के आयाम के समान है। निम्नलिखित आंकड़ा बाइनरी ASKS का एक वैचारिक दृष्टिकोण देता है।

 

यह भी देखें: >> AM और FM में क्या अंतर है? 

कार्यान्वयन:
यदि डिजिटल डेटा को 1V के उच्च वोल्टेज और 0V के कम वोल्टेज के साथ एकध्रुवीय NRZ डिजिटल सिग्नल के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, तो कार्यान्वयन एक ऑसिलेटर से आने वाले वाहक सिग्नल द्वारा NRZ डिजिटल सिग्नल को गुणा करके प्राप्त किया जा सकता है जो निम्न आकृति में दर्शाया गया है। जब एनआरजेड सिग्नल का आयाम 1 होता है, तो वाहक आवृत्ति का आयाम होता है; जब NRZ सिग्नल का आयाम 0 होता है, वाहक आवृत्ति का आयाम शून्य होता है।




ASK के लिए बैंडविड्थ:
वाहक संकेत केवल एक साधारण साइन वेव है, लेकिन मॉड्यूलेशन की प्रक्रिया एक गैर-आवधिक समग्र संकेत पैदा करती है। इस सिग्नल में आवृत्तियों का एक निरंतर सेट होता है। जैसा कि हम उम्मीद करते हैं, बैंडविड्थ सिग्नल दर (बॉड दर) के अनुपात में है।

हालांकि, सामान्य रूप से एक और कारक शामिल है, जिसे डी कहा जाता है, जो मॉडुलन और फ़िल्टरिंग प्रक्रिया पर निर्भर करता है। D का मान 0 और के बीच है 

●इसका मतलब है कि बैंडविड्थ को दिखाया जा सकता है, जहां एस सिग्नल दर है और बी बैंडविड्थ है।

सूत्र से पता चलता है कि आवश्यक बैंडविड्थ में एस का न्यूनतम मूल्य और 2 एस का अधिकतम मूल्य है। यहां सबसे महत्वपूर्ण बिंदु बैंडविड्थ का स्थान है। बैंडविड्थ का मध्य वह है जहां एफसी वाहक आवृत्ति है, स्थित है। इसका मतलब है कि अगर हमारे पास एक बैंडपास चैनल उपलब्ध है, तो हम अपने fc को चुन सकते हैं ताकि मॉड्यूलेटेड सिग्नल उस बैंडविड्थ पर कब्जा कर ले। यह वास्तव में डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण का सबसे महत्वपूर्ण लाभ है।

यह भी देखें: >>QAM क्या है: द्विघात आयाम मॉड्यूलेशन 

2. फ़्रीक्वेंसी शिफ़्ट कीइंग

आवृत्ति शिफ्ट कीइंग में, वाहक सिग्नल की आवृत्ति डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए विविध है। संग्राहक सिग्नल की आवृत्ति एक सिग्नल तत्व की अवधि के लिए स्थिर होती है, लेकिन यदि डेटा तत्व बदलता है, तो अगले सिग्नल तत्व के लिए परिवर्तन होता है। दोनों शिखर आयाम और चरण सभी सिग्नल तत्वों के लिए स्थिर रहते हैं।

बाइनरी FSK (BFSK)
द्विआधारी FSK (या BFSK) के बारे में सोचने का एक तरीका दो वाहक आवृत्तियों पर विचार करना है। निम्नलिखित चित्र में, हमने दो वाहक आवृत्तियों f1 और f2 का चयन किया है। यदि डेटा तत्व 0 है तो हम पहले वाहक का उपयोग करते हैं; यदि डेटा तत्व 1 है तो हम दूसरे का उपयोग करते हैं।




उपरोक्त आंकड़ा दिखाता है, एक बैंडविड्थ का मध्य एफ 1 है और दूसरे का मध्य एफ 2 है। F1 और f2 दोनों दो बैंड के बीच के मध्य बिंदु से अलग हैं। दो आवृत्तियों के बीच अंतर 2∆f है।

यह भी देखें: >> QAM न्यूनाधिक और डीमोडुलेटर  

कार्यान्वयन:
बीएफएसके के दो कार्यान्वयन हैं: गैर-सुसंगत और सुसंगत. गैर-सुसंगत बीएफएसके में, चरण में एक संकेत तत्व समाप्त होने और अगले शुरू होने पर असंतोष हो सकता है। सुसंगत बीएफएसके में, चरण दो सिग्नल तत्वों की सीमा के माध्यम से जारी रहता है। गैर-सुसंगत बीएफएसके को बीएफएसके को दो एएसके मॉडुलेशन के रूप में मानकर और दो वाहक आवृत्तियों का उपयोग करके लागू किया जा सकता है। सुसंगत बीएफएसके एक वोल्टेज-नियंत्रित थरथरानवाला (वीसीओ) का उपयोग करके लागू किया जा सकता है जो इनपुट वोल्टेज के अनुसार इसकी आवृत्ति को बदलता है।

निम्नलिखित आंकड़ा दूसरे कार्यान्वयन के पीछे सरलीकृत विचार को दर्शाता है। थरथरानवाला के लिए इनपुट एकध्रुवीय NRZ संकेत है। जब एनआरजेड का आयाम शून्य होता है, तो थरथरानवाला अपनी नियमित आवृत्ति रखता है; जब आयाम सकारात्मक होता है, तो आवृत्ति बढ़ जाती है।

BFSK के लिए बैंडविड्थ:

उपरोक्त आंकड़ा एफएसके की बैंडविड्थ को दर्शाता है। फिर से वाहक संकेत केवल साधारण साइन तरंगें हैं, लेकिन मॉड्यूलेशन निरंतर आवृत्तियों के साथ एक गैर-आवधिक समग्र संकेत बनाता है। हम एफएसके को दो एएसके संकेतों के रूप में सोच सकते हैं, प्रत्येक अपने स्वयं के वाहक आवृत्ति एफ 1 और एफ 2 के साथ। यदि दो आवृत्तियों के बीच अंतर 2∆f है, तो आवश्यक बैंडविड्थ है

3. चरण बदलाव कुंजी:
चरण शिफ्ट कुंजीयन में, वाहक का चरण दो या अधिक विभिन्न सिग्नल तत्वों का प्रतिनिधित्व करने के लिए विविध है। चरण परिवर्तन के साथ ही शिखर आयाम और आवृत्ति दोनों स्थिर रहती हैं।

बाइनरी PSK (BPSK):
सबसे सरल PSK बाइनरी PSK है, जिसमें हमारे पास केवल दो सिग्नल तत्व हैं, एक 0 ° ​​के चरण के साथ, और दूसरा 180 ° के चरण के साथ। निम्नलिखित आंकड़ा PSK का एक वैचारिक दृष्टिकोण देता है। बाइनरी पीएसके एक बड़े लाभ के साथ बाइनरी एएसके के रूप में सरल है-यह शोर के लिए कम संवेदनशील है। ASK में, बिट डिटेक्शन की कसौटी सिग्नल का आयाम है। लेकिन पीएसके में, यह चरण है। शोर आयाम को आसानी से बदल सकता है, क्योंकि यह चरण को बदल सकता है। दूसरे शब्दों में, PSK ASK की तुलना में शोर के लिए कम संवेदनशील है। PSK FSK से बेहतर है क्योंकि हमें दो वाहक संकेतों की आवश्यकता नहीं है।

बैंडचौड़ाई:
बैंडविड्थ बाइनरी एएसके के लिए समान है, लेकिन बीएफएसके के लिए उससे कम है। दो वाहक संकेतों को अलग करने के लिए कोई बैंडविड्थ बर्बाद नहीं हुआ है।

यह भी देखें: >>512 QAM बनाम 1024 QAM बनाम 2048 QAM बनाम 4096 QAM मॉडुलन प्रकार

कार्यान्वयन:
बीपीएसके का कार्यान्वयन एएसके के लिए उतना ही सरल है। कारण यह है कि चरण 180 ° के साथ संकेत तत्व को चरण 0 ° के साथ संकेत तत्व के पूरक के रूप में देखा जा सकता है। यह हमें बीपीएसके को लागू करने के बारे में एक संकेत देता है। हम एक एकध्रुवीय NRZ सिग्नल के बजाय एक ध्रुवीय NRZ सिग्नल का उपयोग करते हैं, जैसा कि निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है। ध्रुवीय NRZ सिग्नल वाहक आवृत्ति द्वारा गुणा किया जाता है। 1 बिट (पॉजिटिव वोल्टेज) को 0 ° से शुरू होने वाले चरण द्वारा दर्शाया जाता है। 0 (नकारात्मक वोल्टेज) को 180 ° से शुरू होने वाले चरण द्वारा दर्शाया जाता है।

 

4. द्विघात आयाम मॉडुलन (QAM)
पीएसके चरण में छोटे अंतर को भेद करने के लिए उपकरणों की क्षमता से सीमित है। यह कारक इसकी संभावित बिट दर को सीमित करता है। अब तक, हम एक समय में साइन वेव की तीन विशेषताओं में से केवल एक को बदल रहे हैं; लेकिन क्या होगा अगर हम दो को बदल दें? ASK और PSK को क्यों नहीं मिलाया? प्रत्येक वाहक के लिए अलग-अलग आयाम स्तरों के साथ दो वाहक, एक-इन-चरण और अन्य चतुर्भुज का उपयोग करने का विचार चतुर्थांश आयाम मॉड्यूलेशन (QAM) के पीछे की अवधारणा है।

QAM के संभावित रूपांतर कई हैं। निम्नलिखित आंकड़ा इनमें से कुछ योजनाओं को दर्शाता है। निम्नलिखित आंकड़े में भाग प्रत्येक वाहक को संशोधित करने के लिए एकध्रुवीय NRZ संकेत का उपयोग करके सरलतम 4-QAM योजना (चार अलग-अलग सिग्नल तत्व प्रकार) दिखाता है। यह वही तंत्र है जिसका उपयोग हमने ASK (OOK) के लिए किया था। भाग बी ध्रुवीय NRZ का उपयोग कर एक और 4-QAM दिखाता है, लेकिन यह बिल्कुल QPSK के समान है। भाग सी एक और QAM-4 दिखाता है जिसमें हमने दो पॉजिटिव स्तरों के साथ एक सिग्नल का उपयोग किया था जिसमें से प्रत्येक दो वाहक को संशोधित किया गया था। अंत में, पार्ट - d में आठ स्तरों, चार सकारात्मक और चार नकारात्मक के साथ एक संकेत के 16-QAM तारामंडल दिखाया गया है।

आप यह भी पसंद कर सकते हैं: >>"DB", "dBm" और "dBi" में क्या अंतर है? 
                                >>समर्थित उपकरणों पर मैन्युअल रूप से M3U / M3U8 IPTV प्लेलिस्ट को कैसे लोड / जोड़ें
                                >>वीएसडब्ल्यूआर क्या है: वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात

एक संदेश छोड़ें 

संदेश सूची