Komunikasi Digital - Enkode M-ary
Kata biner mewakili dua bit. M mewakili digit yang sesuai dengan jumlah kondisi, level, atau kombinasi yang mungkin untuk sejumlah variabel biner.
Ini adalah jenis teknik modulasi digital yang digunakan untuk transmisi data di mana alih-alih satu bit, dua atau lebih bit dikirim pada satu waktu. Karena sinyal tunggal digunakan untuk transmisi beberapa bit, bandwidth saluran berkurang.
Persamaan M-ary
Jika sinyal digital diberikan dalam empat kondisi, seperti level tegangan, frekuensi, fasa, dan amplitudo, maka M = 4.
Jumlah bit yang diperlukan untuk menghasilkan sejumlah kondisi dinyatakan secara matematis
$$ N = \ log_ {2} {M} $$
Dimana
N adalah jumlah bit yang diperlukan
M adalah jumlah kondisi, level, atau kombinasi yang memungkinkan dengan N bit.
Persamaan di atas dapat diatur kembali sebagai
$$ 2 ^ N = M $$
Misalnya, dengan dua bit, 22 = 4 kondisi mungkin.
Jenis Teknik M-ary
Secara umum, teknik modulasi Multi-level (M-ary) digunakan dalam komunikasi digital karena input digital dengan lebih dari dua level modulasi diperbolehkan pada input pemancar. Oleh karena itu, teknik ini menggunakan bandwidth yang efisien.
Ada banyak teknik modulasi M-ary. Beberapa teknik ini memodulasi salah satu parameter sinyal pembawa, seperti amplitudo, fasa, dan frekuensi.
M-ary ASK
Ini disebut M-ary Amplitude Shift Keying (M-ASK) atau M-ary Pulse Amplitude Modulation (PAM).
Itu amplitude dari sinyal pembawa, ambil M level yang berbeda.
Representasi M-ary ASK
$ S_m (t) = A_mcos (2 \ pi f_ct) \ quad A_m \ epsilon {(2m - 1 - M) \ Delta, m = 1,2 ... \: .M} \ quad dan \ quad 0 \ leq t \ leq T_s $
Beberapa fitur utama M-ary ASK adalah -
- Metode ini juga digunakan dalam PAM.
- Implementasinya sederhana.
- M-ary ASK rentan terhadap noise dan distorsi.
M-ary FSK
Ini disebut sebagai M-ary Frequency Shift Keying (M-ary FSK).
Itu frequency dari sinyal pembawa, ambil M level yang berbeda.
Representasi M-ary FSK
$ S_i (t) = \ sqrt {\ frac {2E_s} {T_s}} \ cos \ left (\ frac {\ pi} {T_s} \ left (n_c + i \ right) t \ kanan) $ $ 0 \ leq t \ leq T_s \ quad dan \ quad i = 1,2,3 ... \: ..M $
Di mana $ f_c = \ frac {n_c} {2T_s} $ untuk beberapa bilangan bulat tetap n.
Beberapa fitur utama M-ary FSK adalah -
Tidak rentan terhadap kebisingan sebanyak ASK.
Ditransmisikan M jumlah sinyal sama dalam energi dan durasi.
Sinyal dipisahkan oleh $ \ frac {1} {2T_s} $ Hz sehingga membuat sinyal ortogonal satu sama lain.
Sejak M sinyal ortogonal, tidak ada kerumunan di ruang sinyal.
Efisiensi bandwidth M-ary FSK menurun dan efisiensi daya meningkat seiring dengan peningkatan M.
M-ary PSK
Ini disebut sebagai M-ary Phase Shift Keying (M-ary PSK).
Itu phase dari sinyal pembawa, ambil M level yang berbeda.
Representasi M-ary PSK
$ S_i (t) = \ sqrt {\ frac {2E} {T}} \ cos \ left (w_o t + \ phi _it \ right) $ $ 0 \ leq t \ leq T \ quad dan \ quad i = 1,2 ... M $
$$ \ phi _i \ kiri (t \ kanan) = \ frac {2 \ pi i} {M} \ quad di mana \ quad i = 1,2,3 ... \: ... M $$
Beberapa fitur utama M-ary PSK adalah -
Amplopnya konstan dengan kemungkinan fase yang lebih banyak.
Metode ini digunakan selama hari-hari awal komunikasi ruang angkasa.
Performa lebih baik dari ASK dan FSK.
Kesalahan estimasi fase minimal di penerima.
Efisiensi bandwidth M-ary PSK menurun dan efisiensi daya meningkat seiring dengan peningkatan M.
Sejauh ini, kita telah membahas teknik modulasi yang berbeda. Keluaran dari semua teknik ini adalah urutan biner, direpresentasikan sebagai1s dan 0s. Informasi biner atau digital ini memiliki banyak jenis dan bentuk yang akan dibahas lebih lanjut.