انتقال آنالوگ

1. انتقال آنالوگ • تبدیل دیجیتال به آنالوگ از طریق تغییر • دامنه • فرکانس • فاز • دامنه و فاز

2. تبدیل دیجیتال به آنالوگ • در صورتیکه کانال انتقال میان گذر باشد امکان ارسال دیجیتال وجود ندارد و از سیگنال آنالوگ برای ارسال استفاده میشود • ارسال آنالوگ  تبدیل پهنای باند پائین گذر به میان گذر (شیفت فرکانسی) • عبارت از تغییر یک یا چند مشخصه سیگنال آنالوگ بر اساس اطلاعات داده دیجیتال • کاربرد  استفاده از خطوط تلفن برای ارسال داده • در انتقال داده دیجیتال بصورت آنالوگ، نرخ بیت همیشه بیشتر یا برابر با نرخ Baud است

3. Digital-to-analog conversion

4. مثال • سیگنال آنالوگی دارای نرخ بیت 8000bps و نرخ سیگنال 1000 baud است. تعداد واحدهای داده حمل شده توسط هر واحد سیگنال چقدر است؟ چند واحد سیگنال مورد نیاز است؟

5. طبقه بندی تبدیل دیجیتال به آنالوگ

6. Binary Amplitude Shift Keying (BASK) • تغییر دامنه سیگنال آنالوگ براساس داده دیجیتال، معمولا یک دامنه برابر صفر است • سطوح بالاتر (تعداد دامنه بیشتر) توسط مدولاسیونهای ترکیبی ASK پیاده سازی شده است

7. پیاده سازی ASK

8. مثال یک سیگنال BASK با پهنای باند 100 kHz در محدوده 200 تا 300 kHz قرار گرفته است. فرکانس حامل و نرخ بیت را برای d=1 بدست آورید. نقطه میانی پهنای باند روی فرکانس 250 kHz قرار گرفته که نشان دهنده فرکانس حامل است.

9. Binary frequency shift keying • تغییر فرکانس سیگنال آنالوگ براساس داده دیجیتال، مقاومتر از ASK در مقابل نویز • مورد استفاده: شبکه های LAN با کابل کواکسیال (محدوده فرکانس 3-30 MHz استفاده میشود)

10. نکته: مقدار 2∆fدر FSK نشان دهنده فاصله بین دو فرکانس انتخاب شده است. برای کارکرد درست مدولاسیون، این مقدار بایستی حداقل برابر S باشد.

11. مثال نرخ بیت و فرکانس حامل سیگنال مثال قبل (پهنای باند 100 بین 200-300 kHz) را برای استفاده از BFSK بدست آورید نقطه میانی برابر 250 است. اگر 2∆f برابر 50 kHz باشد، داریم:

12. پیاده سازی BFSK

13. Multiple FSK • هر واحد سیگنال نشان دهنده چند بیت است (هر واحد سیگنال به اندازه چند برابر مدت زمان یک بیت وجود دارد) • مثال: ارسال 3 بیت توسط یک واحد سیگنال  هر واحد سیگنال باندازه 3 برابر مدت زمان بیت نگهداشته میشود  به 8 واحد سیگنال (8 فرکانس متفاوت) نیاز است • فرکانسها بایستی بفاصله حداقل 2∆f از هم قرار گیرند • پهنای باند برای d=0

14. مثال • برای ارسال داده های 3بیتی با نرخ 3 Mbps از سیگنالی با فرکانس 10 MHz و مدلاسیون FSK استفاده میشود. تعداد سطوح (تعداد فرکانس های مورد نیاز)، نرخ سیگنال و پهنای باند را محاسبه کنید.

16. Binary phase shift keying • تغییر فاز سیگنال آنالوگ بازای تغییرات داده • برای داده باینری، سیگنال با فاز 0 و 180 استفاده میشود

17. Implementation of BASK

18. QPSK and its implementation

19. مثال • پهنای باند سیگنال برای ارسال با نرخ 12 Mbps توسط QPSK را بدست آورید. d=0 • در QPSK، هر واحد سیگنال 2 بیت را حمل میکند (r=2). داریم:

20. دیاگرام گروهی برای نمایش مدولاسیون • هر نقطه در دیاگرام نمایشگر یک واحد سیگنال • زاویه با محور افقی  فاز بدست آمده برای واحد سیگنال • محور افقی  دامنه مولفه اول • محور عمودی  دامنه مولفه دوم

21. Three Constellation Diagrams

22. Quadrature Amplitude Modulation (QAM) • ترکیبی از PSK و ASK که در مودم های ADSL استفاده شده است • ایده اصلی: امکان ارسال همزمان دو سیگنال روی یک فرکانس حامل • روش: استفاده از دو نمونه سیگنال با فرکانس حامل و با اختلاف فاز 90 • هرکدام از سیگنالها توسط ASK مدوله میشوند. • مثال: استفاده از BASK • تعداد حالات هر سیگنال ASK 2 • تعداد کل حالات  4 • استفاده از QASK تعداد حالات دامنه = 4، تعداد کل حالات = 16

23. Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

24. Constellation diagrams for some QAMs