Giao tiếp kỹ thuật số - Mã hóa M-ary
Từ nhị phân đại diện cho hai bit. M đại diện cho một chữ số tương ứng với số điều kiện, mức độ hoặc kết hợp có thể có đối với một số biến nhị phân nhất định.
Đây là loại kỹ thuật điều chế số được sử dụng để truyền dữ liệu, trong đó thay vì một bit, hai hoặc nhiều bit được truyền cùng một lúc. Khi một tín hiệu được sử dụng để truyền nhiều bit, băng thông kênh bị giảm.
Phương trình M-ary
Nếu tín hiệu kỹ thuật số được đưa ra dưới bốn điều kiện, chẳng hạn như mức điện áp, tần số, pha và biên độ, thì M = 4.
Số lượng bit cần thiết để tạo ra một số điều kiện nhất định được biểu thị bằng toán học như
$$ N = \ log_ {2} {M} $$
Ở đâu
N là số lượng bit cần thiết
M là số điều kiện, cấp độ hoặc kết hợp có thể có với N chút ít.
Phương trình trên có thể được sắp xếp lại thành
$$ 2 ^ N = M $$
Ví dụ: với hai bit, 22 = 4 điều kiện có thể.
Các loại kỹ thuật M-ary
Nói chung, kỹ thuật điều chế Đa mức (M-ary) được sử dụng trong truyền thông kỹ thuật số vì cho phép các đầu vào kỹ thuật số có nhiều hơn hai mức điều chế trên đầu vào của máy phát. Do đó, các kỹ thuật này hiệu quả về băng thông.
Có nhiều kỹ thuật điều chế M-ary. Một số kỹ thuật này điều chỉnh một tham số của tín hiệu sóng mang, chẳng hạn như biên độ, pha và tần số.
M-ary HỎI
Đây được gọi là khóa dịch chuyển biên độ M-ary (M-ASK) hoặc Điều chế biên độ xung M-ary (PAM).
Các amplitude của tín hiệu sóng mang, đảm nhận M các mức độ khác nhau.
Đại diện của 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 và \ quad 0 \ leq t \ leq T_s $
Một số tính năng nổi bật của M-ary ASK là:
- Phương pháp này cũng được sử dụng trong PAM.
- Cách thực hiện của nó rất đơn giản.
- M-ary ASK dễ bị nhiễu và biến dạng.
M-ary FSK
Điều này được gọi là M-ary Dịch chuyển tần số Keying (M-ary FSK).
Các frequency của tín hiệu sóng mang, đảm nhận M các mức độ khác nhau.
Đại diện của M-ary FSK
$ S_i (t) = \ sqrt {\ frac {2E_s} {T_s}} \ cos \ left (\ frac {\ pi} {T_s} \ left (n_c + i \ right) t \ right) $ $ 0 \ leq t \ leq T_s \ quad và \ quad i = 1,2,3 ... \: ..M $
Trong đó $ f_c = \ frac {n_c} {2T_s} $ cho một số nguyên cố định n.
Một số tính năng nổi bật của M-ary FSK là:
Không dễ bị nhiễu như ASK.
Truyền M số lượng tín hiệu bằng nhau về năng lượng và thời lượng.
Các tín hiệu được phân tách bằng $ \ frac {1} {2T_s} $ Hz làm cho các tín hiệu trực giao với nhau.
Từ M tín hiệu là trực giao, không có sự chen lấn trong không gian tín hiệu.
Hiệu suất băng thông của M-ary FSK giảm và hiệu suất năng lượng tăng khi tăng M.
M-ary PSK
Điều này được gọi là M-ary Phase Shift Keying (M-ary PSK).
Các phase của tín hiệu sóng mang, đảm nhận M các mức độ khác nhau.
Đại diện của M-ary PSK
$ S_i (t) = \ sqrt {\ frac {2E} {T}} \ cos \ left (w_o t + \ phi _it \ right) $ $ 0 \ leq t \ leq T \ quad và \ quad i = 1,2 ... M $
$$ \ phi _i \ left (t \ right) = \ frac {2 \ pi i} {M} \ quad trong đó \ quad i = 1,2,3 ... \: ... M $$
Một số tính năng nổi bật của M-ary PSK là:
Đường bao không đổi với nhiều khả năng pha hơn.
Phương pháp này đã được sử dụng trong những ngày đầu của giao tiếp không gian.
Hiệu suất tốt hơn ASK và FSK.
Sai số ước lượng pha tối thiểu ở máy thu.
Hiệu suất băng thông của M-ary PSK giảm và hiệu suất năng lượng tăng khi tăng M.
Cho đến nay, chúng ta đã thảo luận về các kỹ thuật điều chế khác nhau. Đầu ra của tất cả các kỹ thuật này là một chuỗi nhị phân, được biểu diễn dưới dạng1s và 0s. Thông tin nhị phân hoặc kỹ thuật số này có nhiều loại và hình thức, sẽ được thảo luận thêm.