หลักการสื่อสาร - การมอดูเลต

สัญญาณอาจเป็นอะไรก็ได้เช่นคลื่นเสียงที่ออกมาเมื่อคุณตะโกน เสียงตะโกนนี้สามารถได้ยินได้ในระยะที่กำหนด แต่สำหรับคลื่นเดียวกันในการเดินทางในระยะทางไกลคุณจะต้องมีเทคนิคที่ช่วยเพิ่มความแรงให้กับสัญญาณนี้โดยไม่รบกวนพารามิเตอร์ของสัญญาณเดิม

Signal Modulation คืออะไร?

สัญญาณที่ส่งข้อความจะต้องถูกส่งไปในระยะไกลและเพื่อให้การสื่อสารที่เชื่อถือได้นั้นจำเป็นต้องอาศัยความช่วยเหลือของสัญญาณความถี่สูงซึ่งไม่ควรส่งผลกระทบต่อลักษณะดั้งเดิมของสัญญาณข้อความ

หากมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะของสัญญาณข้อความข้อความที่อยู่ในนั้นก็จะเปลี่ยนไปด้วยเช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่ต้องดูแลสัญญาณข้อความ สัญญาณความถี่สูงสามารถเดินทางได้ไกลขึ้นโดยไม่ได้รับผลกระทบจากสิ่งรบกวนภายนอก เราใช้ความช่วยเหลือของสัญญาณความถี่สูงซึ่งเรียกว่าเป็นcarrier signalเพื่อส่งสัญญาณข้อความของเรา กระบวนการดังกล่าวเรียกง่ายๆว่า Modulation

Modulation เป็นกระบวนการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสัญญาณพาหะตามค่าทันทีของสัญญาณมอดูเลต

ต้องการการมอดูเลต

สัญญาณเบสแบนด์ไม่เข้ากันสำหรับการส่งโดยตรง สำหรับสัญญาณดังกล่าวหากต้องการเดินทางในระยะทางไกลขึ้นความแรงของสัญญาณจะต้องเพิ่มขึ้นโดยการปรับคลื่นพาหะความถี่สูงซึ่งไม่ส่งผลต่อพารามิเตอร์ของสัญญาณมอดูเลต

ข้อดีของการมอดูเลต

เสาอากาศที่ใช้ในการส่งสัญญาณจะต้องมีขนาดใหญ่มากหากไม่มีการนำการมอดูเลตมาใช้ ช่วงของการสื่อสารถูก จำกัด เนื่องจากคลื่นไม่สามารถเดินทางไปได้ไกลโดยไม่ผิดเพี้ยน

ต่อไปนี้เป็นข้อดีบางประการสำหรับการปรับใช้การมอดูเลตในระบบสื่อสาร

• ขนาดเสาอากาศลดลง
• ไม่มีสัญญาณผสมเกิดขึ้น
• ช่วงการสื่อสารเพิ่มขึ้น
• เกิดการมัลติเพล็กซ์ของสัญญาณ
• อนุญาตให้ปรับเปลี่ยนแบนด์วิดท์ได้
• คุณภาพการรับสัญญาณดีขึ้น

สัญญาณในกระบวนการมอดูเลต

ต่อไปนี้เป็นสัญญาณสามประเภทในกระบวนการมอดูเลต

ข้อความหรือสัญญาณมอดูเลต

สัญญาณที่มีข้อความที่จะส่งเรียกว่าเป็นไฟล์ message signal. มันเป็นสัญญาณเบสแบนด์ซึ่งต้องผ่านกระบวนการมอดูเลตจึงจะส่งได้ ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าmodulating signal.

สัญญาณผู้ให้บริการ

สัญญาณความถี่สูงที่มีเฟสความถี่และแอมพลิจูดที่แน่นอน แต่ไม่มีข้อมูลเรียกว่าก carrier signal. มันเป็นสัญญาณที่ว่างเปล่า ใช้เพื่อส่งสัญญาณไปยังเครื่องรับหลังจากการมอดูเลต

สัญญาณมอดูเลต

สัญญาณผลลัพธ์หลังจากกระบวนการมอดูเลตเรียกว่า modulated signal. สัญญาณนี้เป็นการรวมกันของสัญญาณมอดูเลตและสัญญาณพาหะ

ประเภทของการมอดูเลต

การปรับมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับเทคนิคการมอดูเลตที่ใช้พวกเขาถูกจัดประเภทดังแสดงในรูปต่อไปนี้

ประเภทของการมอดูเลตแบ่งออกเป็นคลื่นต่อเนื่องและการมอดูเลตแบบพัลส์

การมอดูเลตคลื่นต่อเนื่อง

ในการมอดูเลตคลื่นต่อเนื่องจะใช้คลื่นไซน์ความถี่สูงเป็นคลื่นพาหะ แบ่งออกเป็นแอมพลิจูดและมุมมอดูเลต

• หากแอมพลิจูดของคลื่นพาหะความถี่สูงแตกต่างกันไปตามแอมพลิจูดทันทีของสัญญาณมอดูเลตเทคนิคดังกล่าวจะเรียกว่าเป็น Amplitude Modulation.

• หากมุมของคลื่นพาหะแตกต่างกันไปตามค่าทันทีของสัญญาณมอดูเลตเทคนิคดังกล่าวจะเรียกว่าเป็น Angle Modulation.

  การมอดูเลตมุมจะแบ่งออกเป็นความถี่และการมอดูเลตเฟส

  • หากความถี่ของคลื่นพาหะแตกต่างกันไปตามค่าทันทีของสัญญาณมอดูเลตเทคนิคดังกล่าวจะเรียกว่าเป็น Frequency Modulation.

  • หากเฟสของคลื่นพาหะความถี่สูงแตกต่างกันไปตามค่าทันทีของสัญญาณมอดูเลตเทคนิคดังกล่าวจะเรียกว่าเป็น Phase Modulation.

การปรับพัลส์

ในการมอดูเลตแบบพัลส์จะใช้ลำดับระยะของพัลส์สี่เหลี่ยมเป็นคลื่นพาหะ ซึ่งจะแบ่งออกเป็นการมอดูเลตแบบอนาล็อกและดิจิตอล

ใน analog modulation เทคนิคถ้าแอมพลิจูดระยะเวลาหรือตำแหน่งของพัลส์แตกต่างกันไปตามค่าทันทีของสัญญาณมอดูเลตเบสแบนด์เทคนิคดังกล่าวจะเรียกว่าเป็น Pulse Amplitude Modulation (PAM) หรือ Pulse Duration/Width Modulation (PDM/PWM), หรือ Pulse Position Modulation (PPM).

ใน digital modulationเทคนิคการมอดูเลตที่ใช้คือ Pulse Code Modulation (PCM)โดยที่สัญญาณแอนะล็อกจะถูกแปลงเป็นรูปแบบดิจิทัล 1 วินาทีและ 0 วินาที เนื่องจากผลลัพธ์คือรถไฟพัลส์รหัสจึงเรียกว่า PCM ซึ่งได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมเป็นDelta Modulation (DM)ซึ่งจะกล่าวถึงในบทต่อ ๆ ไป ดังนั้น PCM จึงเป็นเทคนิคที่สัญญาณอนาล็อกจะถูกแปลงเป็นรูปแบบดิจิทัล