فایل ورد کامل مقاله بررسی اصول و کاربردهای مدولاسیون کد پالس (PCM) در سامانه‌های مخابراتی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله بررسی اصول و کاربردهای مدولاسیون کد پالس (PCM) در سامانه‌های مخابراتی دارای ۱۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله بررسی اصول و کاربردهای مدولاسیون کد پالس (PCM) در سامانه‌های مخابراتی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله بررسی اصول و کاربردهای مدولاسیون کد پالس (PCM) در سامانه‌های مخابراتی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله بررسی اصول و کاربردهای مدولاسیون کد پالس (PCM) در سامانه‌های مخابراتی :

چکیده

در انتقال دیجیتال سیگنال آنالوگ به صورت پالس در آمده و ارسال می شود. اطلاعات سیگنال می تواند در پارامترهای مختلف پالس مانند پهنا، فاز، دامنه مستتر شود. همچنین می توان از این پالس ها کدهایی ساخت و اطلاعات را به صورت کد شده انتقال داد. که از سیستم کد دهی باینری در PCM استفاده می شود. برای انتقال دیجیتال ابتدا باید از سیگنال آنالوگ نمونه برداری انجام شود در این حالت باید از سیگنال حداقل دو برابر بالاترین فرکانس آن نمونه برداری به عمل آید تا با استفاده از این نمونه ها بتوانمجدداً اصل سیگنال را بازسازی نمود. بعد از نمونه برداری باید سیگنال را کوانتیزه کرد . نمایش یک سیگنال آنالوگ پیوسته با تعداد محدودی از حالت های گسسته را کوانتیزاسیون می نامند. بعد از اینکه خروجی یک منبع اطلاعات آنالوگ نمونه برداری و کوانتیزه شد، هر سطح کوانتیزه شده را می توان با یک عدد نمایش داد و به جای ارسال خود اندازه ی نمونه، عدد کد را ارسال نمود. روش های کد کردن منبع را می توان برای دستیابی به یک روش بهینه برای نمایش سطوح توسط کلمات کد مورد استفاده قرار داد. سیستم مخابراتی که در آن اندازه های نمونه برداری و کوانتیزه شده یک سیگنال آنالوگ توسط دنباله ای از کلمات کد ارسال می شوند به مدولاسیون پالس کد شده ( PCM) موسوم است.

مدولاسیون پالس کد شده کاربردهای فراوانی در کدینگ سیگنال صحبت و تصویر و غیره دارد.

واژههای کلیدی: نمونه برداری، کوانتیزاسیون، مدولاسیون،

-۱ مقدمه

در یک سیستم مخابراتی آنالوگ هر گز نمی توان نویز را از سیگنال اصلی جدا نمود و بهترین سیستم مخابراتی نه تنها نویز را از بین نمی برد بلکه نویز اضافه می کند و تنها می توان از سیستم های با نویز پایین استفاده کرد. در حالی که این برتری برای سیستم های مخابرات دیجیتال نسبت به آنالوگ وجود دارد که می توان در شرایط مناسبنویز را به طور کامل از سیگنال اصلی جدا و سیگنال اصلی را در گیرنده بازسازی کرد.

در مخابرات آنالوگ تنها به وسیله فیلتر های میان گذر می توان نویز هایی را که خارج از باند قرار دارد جدا کرد ولی نمی توان نویزی که در باند سیگنال اصلی وجود دارد را جدا نمود اما در ارسال دیجیتال اگر به وسیله یک مقایسه کننده سیگنال دریافتی را مقایسه کنیم سیگنال اولیه به دست می آید.

-۲شرح مقاله

۲-۱ نمونه برداری

ارسال دیجیتال سیگنال های آنالوگ با اتکا به قضیه نمونه برداری امکان پذیر است. قضیه نمونه برداری بیان می دارد که یک سیکنال آنالوگ را می توان توسط مجموعه مناسبی از نمونه هایش بازسازی نمود. و بنابراین برای ارسال یک سیگنال آنالوگ، ارسال این نمونه ها کفایت می کند.

نمونه های یک سیگنال آنالوگ را می توان با استفاده از شمــاهــای مدولاسیون پالس آنالوگ که در آن ها دامنه، عرض و یا مکان شکل موج پالس متناسب با اندازه نمونه ها تغییر می کند ارسال نمود.

۲-۱-۱ قضیه نمونه برداری نایکوئیست

در هر نوع سیستم مخابراتی اطلاعاتی، وجود برخی از عوامل غیر قابل کنترل باعث ایجاد نویز در محیط می شود. منابع نویز شامل نویز محیط و نویز گیرنده می باشند. در یک سیستم مخابراتی گسترده که از چندین تکرار کننده که هر کدام شامل فرستنده و گیرنده های زیادی می باشند در هر مرحله نویز محیط و گیرنده به سیگنال اصلی اضافه می شود . حتی در بهترین گیرنده و کانال مخابراتی نویز به سیگنال اصلی اضافه می شود.

بر اساس این قضیه چنانچه از یک سیگنال با سرعت حداقل دو برابر بالاترین فرکانس آن سیگنال نمونه برداری گردد می توان با استفاده از همین نمونه هامجدداً اصل سیگنال را بازسازی کرد. چنانچه فرکانس نمونه برداری کمتر از دو برابر بالاترین فرکانس اصلی باشد به خاطر تداخل شکل موجی دیگر امکان بازسازی سیگنال اصلی وجود ندارد. این امر در شکل (۱) نشان داده شده است.

اولین همایش منطقه ای برق و فناوریهای نوین دانشکده فنی و حرفه ای سما اردبیل- شهریور۴۱۳۹

شکل (۱) اصول نمونه برداری

۲-۲ کوانتیزاسیون

پس از نمونه برداری یک سیگنال آنالوگ می توان مقدار دامنه ولتاژی این نمونه ها را به صورت تقریبی در سطوح ولتاژی معینی نمایش داد( در هر سطح ولتاژی دامنه سیگنال نمونه برداری شده برابر ولتاژ وسط آن سطح تعریف می شود). هر چه تعداد سطوح بیشتر باشد شکل سیگنال حاصل به شکل اولیه سیگنال شباهت بیشتری خواهد داشت. به این عمل کوانتیزه کردن یا ذره ذره کردن سیگنال الکتریکی گفته می شود.سیگنال های پیام از قبیل شکل موج های صحبت یا شکل موج های تصویر دارای دامنه پیوسته بوده و در نتیجه نمونه های آنها نیز در دامنه پیوسته خواهند بود. هنگامی که این نمونه ها با دامنه پیوسته توسط یک کانال با نویز ارسال می گردند، گیرنده نمی تواند اندازه های دقیق دنباله ارسالی را آشکارسازی کند.اثر نویز در سیستم را می توان با نمایش نمونه ها توسط تعدادی محدود سطوح از پیش تعیین شده و ارسال این

سطوح توسط شماهای مدولاسیون گسسته از قبیل PAM گسسته به حداقل رسانید.

Quanti

نمونه برداری یک سیگنال پیوسته درزمان را به یک سیگنال گسسته درزمان تبدیل می کند، کوانتیزه کردن یک نمونه با اندازه پیوسته را به یک نمونه بــا اندازه گسسته تبدیل می نماید. بنابراین،نمونه برداری وکوانتیزه کردنمشترکاً خروجی یک منبع اطلاعات آنالوگ را به دنباله ای ازسطوح یا سمبل ها تبدیل می کنند.یعنی،یک منبع آنالوگ به یک منبع گسسته (دیجیتال) تبدیل می شود.

۲-۲-۱ نویز کوانتیزه

تفاوت مقدار ولتاژ نمونه های سیگنال کوانتیزه شده نسبت به ولتاژ حالت اولیه آنها را نویز کوانتیزه می نامند. هر چه تعداد سطوح ولتاژی بیشتر باشد نویز کوانتیزه کمتر خواهد بود. در عمل سطوح ولتاژی در ارتباط تلفنی دیجیتال برای صحبت برابر ۲۵۶ سطح ولتاژی است که ۱۲۸ قسمت آن برای دامنه های مثبت و ۱۲۸

قسمت برای دامنه های منفی سیگنال پیام اختصاص می یابد. که نویز کوانتیزه یا اعوجاج کوانتیزه نیز گفته می شود.

۲-۳ سیستم مدولاسیون کد پالس

یک سیستم مخابراتی PCM در شکل((۲ نشان داده شده است.

سیگنال آنالوگ X(t)نمونه برداری شده و سپس کوانتیزه و کد می شوند. به منظور تجزیه و تحلیل و بحث، فرض بر این خواهد بود که خروجی کد کننده، یک دنباله باینری باشد. در مثال نشان داده شده در شکل((۲ کد باینری دارای این اهمیت عددی است که با ترتیب نسبت داده شده به سطوح کوانتیزه شده برابر است. اما، این مشخصه ضروری نیست. می توان ترتیب دلخواه و کلمات کد دلخواه را مادامی که گیرنده اندازه نمونه های کوانتیزه شده ی وابسته به هر کلمه ی کد را می داند به کار برده شود. ترکیب کوانتیزه کننده و کد کننده راغالباً مبدل آنالوگ به دیجیتال گویند.نمونه برداری در سیستم های عملی اغلب به وسیله ی نمونه بردار و نگهدار است.ترکیب وسیله ی نمونه بردار و نگهدار و مبدل D/A، سیگنال آنالوگ را به عنوان

۲

اولین همایش منطقه ای برق و فناوریهای نوین دانشکده فنی و حرفه ای سما اردبیل- شهریور۴۱۳۹

ورودی پذیرفته و آن را با دنباله ای از سمبل های کد جایگزین می کند. نمودار این ترکیب با جزئیات بیشتر که بعضی مواقع به رقمی کننده معروف است در شکل((۳ نشان داده شده است.سیگنال به صورت دیجیتالی کد شده، توسط یک کانال مخابراتی به سوی گیرنده ارسال می شود (شکل .((۴)

هنگامی که سیگنال به علاوه نویز وارد گیرنده می شود. اولین کاری که انجام می پذیرد جداسازی سیگنال از نویز است. این جداسازی به دلیل کوانتیزه کردن سیگنال امکان پذیر است. ویژگی که این عمل جداسازی را آسان میکند این است که در هر فاصله ی ارسال بیت، گیرنده (فیلتر منطبق) فقط بایستی این تصمیم گیری ساده را انجام دهد که کدام یک از بیت های ۰ یا ۱ دریافت شده است. قابلیت اعتماد نسبی این تصمیم گیری در سیستم های باینری PCM بر تصمیم گیری چند سطحی در سیستم های -Q تایی PAM مزیت اصلی برای سیستم های باینری PCM محسوب می شود.