بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
ما هو الـ Modulation وما هي انواعه | Analog Modulation & Digital Modulation
فكرت في يوم وانت بتستخدم التلفزيون او الراديو او الانترنت ازاي الصوره الصوره بتوصلك او ازاي بتقلب في الراديو تلاقي المحطات بتتغير بمجرد ما بتلف البكره بس او المكالمه الي بتعملها ازاي بتم بالسرعه دي و مفكرتش يعني ايه كلمه الراديو شغال FM او شغال AM في مقالة انهارده في مدونه مهندس اتصالات هنحاول نعرض الموضوع بشكل بسيط .
ما هو الـ Modulation
اول حاجه لازم نعرفها ان اي حاجه عايزين نرسلها او نستقبلها هي عباره عن اشاره "Signal" صوت الانسان اشاره الصوره الي بتظهر في التلفزيون اشاره والراديو اشاره بس الاشاره دي او الموجه او الـ Signal بتكون عشوائيه.
فا كان لازم يكون في اشاره ثابته معروف خصائصها وبتتغير ازاي والاشاره دي بيكون ترددها عالي سميناها إشارة التعديل Modulating signal.
بعد كده بنحمل الاشاره الي فيها المعلومه ذات التردد المنخفض علي اشاره التعديل وهي تعتبر الحامل بالنسبه ليها و عملية التحميل تتم عملياً عن طريق ضرب الإشارتين في المجال الزمني ، وتتم هذه العمليات عبر دوائر إلكترونية تعتمد في بنيتها على نوعٍ خاص من الدوائر والبوابات المنطقية تدعى Multiplexers. وبنحركهم مع بعض في نظام ثابت.
نظام ثابت عشان تتنقل فيه الاشاره النظام ده مكون من مرسل ومستقبل وقناه تمشي فيها الاشاره دي النظام ده يسمي Communication System.
Communication System
- المرسل عبارة عن مجموعة من الدوائر الإلكترونية المصممة لتحويل المعلومات إلى إشارة لإرسالها عبر وسيط اتصال معين.
- المستقبل عبارة عن مجموعة من الدوائر الإلكترونية المصممة لتحويل الإشارة مرة أخرى إلى المعلومات الأصلية.
- قناة الاتصال هي الوسيلة المصممة لنقل الإشارة الإلكترونية من مكان إلى آخر.
طيب ايه هو الـ Modulation :
الموديوليشن او التعديل هو عباره عن اشاره حامله لها قيم ثابته بتختلف باختلاف إشاره الرساله المرسله ويستخدم الـ Modulation لتغير خصائص الاشاره الاصليه لتكون جاهزه للارسال وفي نوعين اساسين من الـModulation
Analog Modulation:
- Amplitude Modulation (AM)
- Frequency Modulation (FM)
- Phase Modulation (PM)
Digital Modulation:
- PSK (phase-shift keying)
- FSK (frequency-shift keying)
- ASK (amplitude-shift keying)
- QAM (quadrature amplitude modulation)
Analog Modulation
اولا Analog Modulation او ما يسمي التعديل التناظري :
تستخدم الـ analog signal كإشاره حامله للرساله الاصليه وتقوم بلتعديل علي الاشاره الاصليه والوظيفه الرئيسيه للـ analog signal الاشاره الحامله تتلخص في المعادله الاتيه
Amplitude Modulation (AM) :
تم تطوير Amplitude Modulation في بدايه القرن العشرين حيث كانت اول تقنيه Modulation مستخدمه لنقل الصوت عن طريق الراديو.
يستخدم هذا النوع من الـModulation في الاتصالات الإلكترونية ويختلف اتساع الاشاره للموجه الحامله وفقا للاشاره المعلومات المرسله حيث يكون غلاف الاشارة الحامله هو شكل اشارة المعلومات
ويتطلب هذا النوع من الـModulation طاقة أكبر وbandwidth أكبر وعمليه فلتره الـ Noise فيه صعبه
يستخدم Amplitude Modulation في أجهزة مودم الكمبيوتر وراديو الطائرات VHF والراديو المحمول ثنائي الاتجاه.
Amplitude Modulation (AM)
Frequency Modulation (FM)
في هذا النوع من الـ Modulation او كما يسمي تعديل التردد يختلف تردد الاشاره الحامله للمعلومات وفقا للاشاره المرسله ولكن يظل شكل الموجه الحامله من حيث الاتساع والطور ثابتين
يستخدم Frequency Modulation في تطبيقات مختلفة مثل الرادار والراديو والقياس عن بعد والتنقيب عن الزلازل ومراقبة الأطفال حديثي الولادة من أجل النوبات عبر مخطط كهربية الدماغ و يستخدم بشكل شائع لبث الموسيقى والكلام وأنظمة تسجيل الشريط المغناطيسي وأنظمة الراديو ثنائية الاتجاه وأنظمة نقل الفيديو. ولعمل فلتر لانظمه الراديو عندما تجد بها ضوضاء ، فإن frequency modulation بbandwidth كافٍ يكون قادر علي الغاء هذه الضوضاء.
Frequency Modulation (FM)
Phase Modulation (PM)
في هذا النوع من الـ Modulation او كما يسمي تعديل المرحلة يختلف مكان الاشاره (Phase) الحامله للمعلومات وفقا للاشاره المرسله فعندما يتغير الـPhase للاشاره الاصليه فانها تؤثر علي الاشاره الحامله ولهذا السبب ياتي هذا النوع من الـModulation تحت الـ Frequency Modulation
ويستخدم Phase Modulation في العديد من أنظمة تشفير digital transmission التي تكمن وراء مجموعة واسعة من التقنيات مثل GSM و WiFi والتلفزيون الفضائي. يستخدم هذا النوع من الـPhase Modulation الإشارات في أجهزة المزج ، مثل Yamaha DX7 لتنفيذ توليف موجه FM.
Phase Modulation (PM)
هذه الصوره توضح الفرق بين الـ 3 انواع للـ Analog Modulation :
ونجد ان الـ Analog modulation وهو AM و FM و PM أكثر حساسية للـ noise. إذا دخلت الـ noise في نظام ما ، فإنها تستمر وتنتقل إلى المستقبل النهائي. لذلك ، يمكن التغلب على هذا العيب من خلال تقنية التعديل الرقمي"Digital Modulation"
Digital Modulation
وللحصول علي اتصال بجوده افضل وعدم وجود noise يتم استخدام الـ Digital Modulation .
خصائصه ووميزاته الرئيسيه علي الـ Analog modulation وجود bandwidth اكبر و مقاومته الكبيره للضوضاء .
وفي الـ digital modulation يتم تحويل الرساله او المعلومه من analog to digital ثم يتم تحميلها علي اشاره حامله "carrier wave".
وفي الـ digital modulation الاشاره يتم عمل on و off وبتبقي علي هيئه (0-1) لها لكي يتم عمل نبضات (Pulses ) بحيث يتم تعديل شكل الاشاره الـ digital لكي تشابه الاشاره الـ analog .
ويتم تحديد نوع digital modulation من خلال تغير مقاييس الاشاره الحامله "carrier wave".
تعتمد أهم عمليات digital modulation على :
Amplitude Shift Keying
Frequency Shift Keying
Phase Shift Keying
Differential Phase Shift Keying
Quadrature Phase Shift Keying
Minimum Shift Keying
Gaussian Minimum Shift Keying
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
digital modulation techniques
في عملية "Amplitude shift keying" ASK
يتغير اتساع الموجه الحامله بناء علي اشاره الرساله او المعلومه ولكن علي شكل digital علي كل بلصات يعني والنوع ده حساس للـ noise وبيستخدم للـ low-band
"Amplitude shift keying" ASK
في عمليه frequency shift keying "FSK"
شكل التردد الخاص بالموجه الحامله "carrier wave" بيتغير لكل Pulse (0-1) والـ FSK ليه bandwidths اكبر
frequency shift keying "FSK"
في عمليه phase shift keying "PSK"
التغير في الـ Phase للموجه الحامله "carrier wave" بيتغير لكل Pulse (0-1)
والـ PSK مبيتاثرش بالـ noise
phase shift keying "PSK"
صوره توضح الفرق بين انواع الـ Digital Modulation المختلفه
افكار المشاريع العمليه
- Cell Phone Based DTMF Controlled Garage Door Opening System
- Zigbee Technology Based Industrial Automation
- Display of Dialed Telephone Numbers on Seven Segment Displays
- Automatic Dialing to any Telephone Using I2C Protocol on Detecting Burglary
- DTMF Based Load Control System
- Cell Phone Controlled Robotic Vehicle
- GSM Based Energy Meter Reading with Load Control
- Railway Track Security System
- GSM Based Wireless Electronic Notice Board
- RFID Technology Based Device Control and Authentication system using PIC Microcontroller
- Theft Intimation of Vehicle Over SMS to Owner
- GSM Based Energy Meter Reading With Load Control Using PIC Microcontroller
- RF Controlled Robotic Vehicle With Laser Beam Arrangement
- Automatic Bus Location Announcement System using Microcontroller and GPS
- Pick N Place Robot With Soft Catching Gripper
- Fire Fighting Robotic Vehicle
- War Field Spying Robot with Night Vision Wireless Camera
- Wireless Power Transfer
- Speed Synchronization of Multiple Motors in Industries
- RF based Unique Office Communication System
- Touch Screen Based Home Automation System
- RFID Security Access Control System
- RFID Based Attendance System
- RFID Based Passport Details
- Device Control and Authentication using RFID
- Wireless Message Communication between Two Computers
- XBEE Based Remote Monitoring of 3 Parameters on Transformer / Generator Health
- XBEE Based Remote Monitoring of 3 Parameters on Transformer / Generator Health with Voice Announcement and Wireless PC Interface
- Remote AC Power Control by Android Application with LCD Display
- Advanced Embedded System Based Remote Robot using RF
- War Field Spying Robot with Night Vision Wireless Camera by Android Applications
- Remote Induction Motor Control by Android Application with 7 Segment Display
- Remote Operated Domestic Appliances Control by Android Application
- Remote Password Operated Load Control by Android Applications
- Density Based Auto Traffic Signal Control with Android Based Remote Override
- Four Quadrant Operation of DC Motor Remotely Controlled by Android Applications.
- Wireless Data Communication Project on Data Encryption and Decryption Using Zigbee
تقريبا كده اتكلمنا عن معظم انواع الـ modulation في communication system
لا تنسونا من صالح الدعاء
م / مصطفى أحمد
تعليقات
إرسال تعليق