مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

در مورد ERIP که خودت مطالب رو اضافه کردی
و نتایج هم اعلام کردی
در مورد feedline loss از اونجایی که زیاد چیزی نمیدونم
نباید اظهار نظر کنم. دوستان میدانی کمکمون کنن باید.
فقط سه تا لینک میذارم:
http://skywaveantennas.com/q-and-a/f...eceive-signal/
http://www.finitesite.com/wetnoodle/Feed_losses.pdf
http://www.jpole-antenna.com/faq/coa...nuation-chart/
:read:

در ادامه ی سوالات، در مورد شماتیکی که گذاشتی
تک تکشونو ببینیم چی هستن؟

[glow=red,2,300]RF Synthesiser[/glow] یا همون سینتی سایزر
خب این مفهوم چیه؟ از لینک http://www.daneshju.ir/forum/f878/t102147.html داریم:
"سینتی سایزر به سیستم الکترونیکی گفته می شود که نوسانات الکترومغناطیسی با فرکانس انتخابی را به صورت دقیق تولید می کند. سینتی سایزر برای تولید نوسان دلخواه از یک نوسانساز (اسیلاتور) دقیق (معمولا کریستالی) و یا یک سیگنال زمانبندی مرجع به عنوان ورودی استفاده می کند و در یک بازه فرکانسی می تواند نوسانهایی با فرکانس مطلوب را بر اساس سیگنال مرجع به صورت دقیق و قفل شده تولید کند.
سینتی سایزرها برای تولید نوسانات تک فرکانس قابل تنظیم (در سیستم های رادیویی) یا مجموعه ای از نوسانات ترکیب شده (سینتی سایزهای چندکاناله در سیستم های صوتی) به کار می روند. این مدارات امروزه در وسایل الکترونیکی زیادی از قبیل انواع گیرندهآها و فرستنده های رادیویی، سیستم های رادیویی ماهواره ای و جی پی اس، لوازم موسیقی الکترونیکی و تجهیزات صوتی دیجیتال مانند کارت های صوتی کامپیوترها استفاده میآشوند."

و یا اگه دقیق تر بخوایم بررسی کنیم، از لینک http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_synthesizer داریم:

"A frequency synthesizer is an electronic system for generating any of a range of frequencies from a single fixed timebase or oscillator. They are found in many modern devices, including radio receivers, mobile telephones, radiotelephones, walkie-talkies, CB radios, satellite receivers, GPS systems, etc. A frequency synthesizer can combine frequency multiplication, frequency division, and frequency mixing (the frequency mixing process generates sum and difference frequencies) operations to produce the desired output signal."

خب این از مفهوم سینتی سایزر. سه روش هم در اون به کار میره که در لینک ویکی پدیا توضیح داده.

[glow=red,2,300]GFSK Modulator[/glow]
خب این معلومه دیگه چیه
مدولاتور gfsk
یعنی چیکار میکنه؟ سیگنال دیجیتال دریافت میکنه
تبدیلش میکنه به سیگنال آنالوگ. اما خب هنوز یه ابهامی وجود داره
قسمت بعدی رو که بگم به جوابمون مبرسیم

[glow=red,2,300]TX FILTER[/glow]
فیلتر ارسال!
این فیلتر طبق دیتاشیت، قابل تنظیمه
و با توجه به اینکه از چه فرکانسی برای ارسال استفاده بشه
(چون فرکانس ارسالی از 2.4 تا 2.525 گیگ قابل تنظیمه)
این فیلتر بر روی اون فرکانس مرکزی، بسته میشه.
استفاده از چنین فیلترهایی در اکثر فرستنده های مخابراتی مرسومه
و برای جلوگیری از ارسال داده های ناخواسته استفاده میشه
در گیرنده هم وجود داره به نام RX Filter که کارش همینه
یعنی سیگنالهای خاصی رو فقط دریافت میکنه
و سیگنال هایی که خارج از محدوده ش باشن
وارد دمدولاتور نمیکنه...

سنتسایزر همون قسمتیه که فرکانس های متفاوت ساخته میشه؟ برای انجام مودولاسیون ؟
اگه اره ، دو تا سوال دارم:
1- مگه نباید فرکانس ها در حدود 2.4 گیگاهرتز باشه؟ پس چرا فقط یک کریستال 16مگاهرتز به این قسمت وصل میکنیم؟
2- چرا فرکانس ها بعد از بخش مودولاتور اضافه میشن؟
مگه مودولاتور کارش این نیست که سیگنال دیجیتال را از قسمت دیجیتال بگیره و بعد به نسبت اون و با استفاده از موج های با فرکانس متفاوت اون را به آنالوگ تبدیل کنه؟
پس چرا این فرکانس ها بعد از بخش مودولاتور اضافه میشن؟!

آره درسته!
فرکانس های مختلف اسیلاتور توسط سینتی سایزر ساخته میشه
اما جواب سوالا:
1: خب کار سینتی سایزر همینه دیگه!
تعریفش رو ببین؟ میگه یک فرکانس یا سیگنال زمانی بسیار دقیق در وودی سینتی سایزر داره
و طبق روش هایی، فرکانس های مختلف، ساخته میشن. 2.4 گیگ تقسیم بر 16 مگ میشه 150
یعنی اگه 16 مگاهرتز 150 برابر بشه میشه 2.4 گیگ :nice:
2: تعاریف مختلفی برای مدولاتور ارائه میشه
ودر کتاب های مختلف، شاید فرق داشته باشه
در برخی از کتاب ها هر سه بلوکی که در این تصویر هست
یعنی gfsk mod و rf synth و tx filter رو باهم به عنوان مدولاتور در نظر میگیرن
در برخی از کتاب ها فقط gfsk mod رو مدولاتور تعریف میکنن.
البته gfsk mod که در این تصویر وجود داره، داخلش کلی بند و بساط هست
...
:read:

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

خب، بریم قسمت بعدی پاسخ به سوالات:

جمله زیر را میشه قسمتیش را به پهنای باند نسبت داد؟ یعنی بگیم اینجا پهنای باند اینقدره؟ آخه الان یه ذره قاتی پاتی شد (همون طور که گفتید پهنای باند یک آنتن اختلاف فرکانس بین فرکانس قطع از پایین و بالا است ) ولی من منظورم پهنای باند خود سیستم است، مثلا ما اول میایم کل فرستنده را طراحی میکنیم می بینیم اختلاف بین فرکانس پایین و بالا چقدره و بعد میایم آنتن را طبق اون طراحی میکنیم(مگه نه؟)

بحث طراحی همونطور که میدونیم، پارارمترهای مختلف داره!
یعنی برای طراحی یک سیستم، باید خیلی از پارامترها معین بشن
مثلا من میخوام یک تقویت کننده معمولی ترانزیستوری طراحی کنم!
یه چند تا سوال مطرح میشه:
- بهره ولتاژ؟
- بهره جریان؟
- مقاومت ورودی؟
- مقاومت خروجی؟
- slew rate ؟
- پهنای باند؟
- چند طبقه؟
- مقدار تغذیه چند ولت؟
- ماکس سوئینگ چقدر؟
- حداکثر جریان خروجی؟
- توان تلفاتی؟
و ...
یعنی باید یک مساله به طور دقیق مشخص بشه
بعد بیایم براش طراحی کنیم!
در چنین ماژول هایی مثه nrf تعریف اولیه اینطوریه:
- طراحی ماژول برای باند ISM
تعریف دوم:
- ماکزیمم سرعت انتقال اطلاعات؟
سوم:
- چه مدولاسیونی؟
الی آخر...
خب یکی از باندهای ISM به صورت زیره:
2.400 - 2.4835GHz
(رجوع به : http://en.wikipedia.org/wiki/ISM_band )
با توجه به اینکه در این ماژول احتمالا هدف افزایش سرعت انتقال داده بوده
این باند رو استفاده کردن.
حالا که باند فرکانسی معلوم شد
با تجه به اون، هم مدار فرستنده طراحی میشه
و متناسب با مدارش، آنتن هم طراحی میشه!
یعنی اول مساله طرح میشه، مشکلات برسی میشه
در نهایت متناسب با اونا، مدارها طراحی میشن

جمله این بود:
EIRP for IEEE 802.11b/g Wireless LAN 20 MHz-wide channels in the 2.4 GHz ISM band (5 mW/MHz) = 20dBm

خب خدا خیرت بده!
این خودش یه جور تعریف مساله ست دیگه!
یعنی مثلا ما میخوایم سیستممون طبق این استاندارد طراحی بشه :nerd:
یعنی EIRP برابر با 20dbm باشه
(البته نمیدونم این ماژول برای چه مقداری طراحی شده)
در لینک زیر هم اومده:

IEEE 802.11b (Wi-Fi) uses DSSS, using 22 MHz of bandwidth (passband) to transmit data with speeds of up to 11 Mb/sec. A Wi-Fi system can use any of 13 22-MHz-wide sub-channels across the allocated 83.5 MHz of the 2.4 GHz frequency band.

http://www.qdg.org.au/qdgwire.htm

ربطه کل اینا با اینکه ما میتونیم یک ماژول فرستنده در باند ISM را در چند فرکانس متفاوت (حدود 125 تا)بدون تداخل تنظیم کنیم، بفرمایید.

خب اگه دیتاشیت ماژول رو بخونیم داخلش نوشته:
􀁘 Worldwide 2.4GHz ISM band operation
􀁘 126 RF channels
􀁘 1MHz non-overlapping channel spacing at 1Mbps
􀁘 2MHz non-overlapping channel spacing at 2Mbps
این اطلاعات چه کمکی به ما میکنه؟
اولا اینکه فرکانس حول و حوش 2.4 گیگاهرتزه
دوم اینکه 126 تا کانال داریم
سوم اینکه در سرعت 1مگابیت، فاصله بین کانال ها 1 مگاهرتزه
چهارم اینکه در سرعت 2مگابیت، فاصله بین کانال ها 2 مگاهرتزه
در جایی دیگه از دیتا شیت گفته:

nRF24L01 can operate on frequencies from
2.400GHz to 2.525GHz. The resolution of the RF channel frequency setting is 1MHz

2.525 منهای 2.4 گیگاهرتز میشه: 0.125 گیگاهرتز
یعنی 125 مگاهرتز.
در اینجا چی گفته؟ میگه برای سرعت 1 مگابیت بر ثانیه، فاصله بین کانال ها 1مگاهرتزه
به عبارت دیگه 125 تا کانال (البته 126 تا) داریم که "فرکانس مرکزیشون" به صورت زیره:
2.4، 2.401، 2.402، 2.403، ... ، 2.425، 2.426، .... ، 2.489، 2.490، 2.491، ... ، 2.522، 2.523، 2.524 و 2.525 (یعنی 126 تا)
حال پهنای باند چیه این وسط؟
مثلا اگه فرکانس مرکزی بر روی 2.456 گیگ تنظیم شد و پهنای باند 1 مگاهرتز بود
میشه: 2.4555 تا 2.4565 گیگاهرتز! اینا فرکانس قطع بالا و پایین هستن.

خب، فکر کنم تا اینجا جواب پست های قبل داده شد. به جز دو چیز:
- تعریف مفاهیم آنتن
- feedline loss
(متاسفانه از دانش بنده خارجه)
حالا اگه سوالی هست بفرمایید :rolleyes: :read:

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

با تشکر از جناب رستمی

من از این به بعد همونطور که دستور دادند هرجا به سوالی بر خوردم اون را در یک فایل doc ذخییره میکنم و بعد مطرح میکنم.

سوال ها دودونه و به صورت مجزا مطرح میشه و تا پاسخ نداده شده وبه نتیجه نرسیده سوال بعدی پرسیده نمیشه.(البته اگر امکانش هست خواهش میکنم هرچه سریعتر پاسخ داده بشه چون حجم سوالات خیلی زیاده)

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

اگه بخوابم 4 تا داشته باشیم
مثلا میتونیم اینا رو انتخاب کنیم: 2.2، 2.4، 2.6، 2.8 گیگاهرتز
دقت داریم که در ارسال سیگنال های دیجیتال
ما باید 0 و 1 بفرستیم (یا یک پکیج از 0 و 1 ها)
بنابراین اون "موج حامل" که در آنالوگ ازش بحث میشه
در اینجا نیازی نیست.
بحث اختلاف فرکانسی که در این ماژول nrf قرار دادن
و گفتن میشه تا 125 جفت ماژول فرستنده را با گیرنده هاشون
بطور همزمان همزمان استفاده کرد، بحث دیگه ایه، بعدا بهش اشاره میکنم انشالله

در رابطه با موج حامل در آنالوگ و تفاوتش در اینجا که مودولاسیون دیجیتال است کاملا ملتفتم
ولی خوب یه مساله هست :
چرا اینجا میگن 2.4 گیگاهرتز . من فکر کردم 2.4 گیگاهرتز یک فرکانس مبنا است و بقیه فرکانسها در این حدود ساخته میشه.
راستش من اینو بعد از خوندن لینک زیر گفتم:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_frequency-shift_keying
چون دوتا فرکانس تعریف کرده فکر کردم اینا به صورت زیره:
fc = فرکانس کریر ( carrier frequency ) fd = فرکانس تفاضلی ( differential frequency )
این جوری نیست؟
امکانش هست در رابطه با جملات زیر توضیح دهید:
A GFSK modulator, is similar to a FSK modulator, except that before the baseband pulses (−1, +1) go into the FSK modulator, it is passed through a gaussian filter to make the pulse smoother so to limit its spectral width. Gaussian filtering is one of the very standard ways for reducing the spectral width, it is called "pulse shaping".
If we use −1 for and +1 for , once when we jump from −1 to +1 or +1 to −1, the modulated waveform changes rapidly, which introduces large out-of-band spectrum. If we change the pulse going from −1 to +1 as −1, −.98, −.93 ..... +.96, +.99, +1, and we use this smoother pulse to modulate the carrier, the out-of-band spectrum will be reduced.[3]

هدف: موشکافیه مودلاسیون gfsk و تفاوتش با fsk . همچنین نحوه ی انتخاب و بدست آوردن فرکانسها توسط مودولاتور fsk و gfsk است.

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

خب ممنون از سید عزیز
سوالاتی که داری میپرسی خیلی عالین
و برای افراد غیر مخابراتی (منظورم رشته مخابراته) که میخوان کارهای مخابراتی انجام بدن
دونستن این مفاهیم لازم و ضروریه :nice:

*توجه: من هم یکی مثه بقیه. با اطلاعاتی اندک از مخابرات. تا اونجا که بتونم و دانشش رو داشته باشم در خدمت هستم :nerd:
خب پاسخ سوالا:

چرا اینجا میگن 2.4 گیگاهرتز . من فکر کردم 2.4 گیگاهرتز یک فرکانس مبنا است و بقیه فرکانسها در این حدود ساخته میشه.
راستش من اینو بعد از خوندن لینک زیر گفتم:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_frequency-shift_keying
چون دوتا فرکانس تعریف کرده فکر کردم اینا به صورت زیره:
fc = فرکانس کریر ( carrier frequency ) fd = فرکانس تفاضلی ( differential frequency )
این جوری نیست؟

2.4 گیگاهرتزی که اینجا میگن همون ISM باند هستش.
وگرنه علت وجود سینتی سایزر در مدار اینه که فرکانس های مختلف رو بسازه
در این ماژول از 2.4 تا 2.525 گیگاهرتز!
اون تقسیم بندی هم که نوشتم همه شون مربوط میشه به فرکانس مرکزی هرکدوم از حالت ها. منظورم اینه:
2.4، 2.401، 2.402، 2.403، ... ، 2.425، 2.426، .... ، 2.489، 2.490، 2.491، ... ، 2.522، 2.523، 2.524 و 2.525 (یعنی 126 تا)
خب بذار در مورد fc و fd بگم.
اول اینی که گفته بودم رو ببین دوباره:
"مثلا اگه فرکانس مرکزی بر روی 2.456 گیگ تنظیم شد و پهنای باند 1 مگاهرتز بود
میشه: 2.4555 تا 2.4565 گیگاهرتز! اینا فرکانس قطع بالا و پایین هستن."
خب حالا بذار در مورد fc و fd توضیح بدم.
ما باید برای 0 و 1 دوتا فرکانس مختلف داشته باشیم
اون عبارتی که در ویکی پدیا گفته fc-fd و fc+fd دقیقا همینه!
یعنی اولی برای 0 و دومی برای 1 استفاده میشه.
حالا بذار مثال عددی بزنیم:
fc رو 2.456 گیگاهرتز در نظر بگیر
fd رو هم 0.4 مگاهرتز. خب حالا به چی میرسیم؟
به اینکه: برای ارسال 1، موج سینوسی با فرکانس 2.4564 فرستاده میشه و برای ارسال 0 فرکانس 2.4556 گیگاهرتز!
حالا پهنای باند چقدر بود؟ 1 مگا هرتز یعنی از 2.4555 تا 2.4565
سیگنالی که میخوایم بفرستیم یعنی 2.4564 برای 1 و 2.4556 برای 0، درون این بازه قرار گرفته.
توجه: هرچقدر fd بزرگتر باشه، پهنای باند بیشتر میشه، اما دریافت راحت تر میشه. (مصالحه)
فکر کنم این قسمت، ابهاماتش بر طرف شد.

امکانش هست در رابطه با جملات زیر توضیح دهید:
A GFSK modulator, is similar to a FSK modulator, except that before the baseband pulses (−1, +1) go into the FSK modulator, it is passed through a gaussian filter to make the pulse smoother so to limit its spectral width. Gaussian filtering is one of the very standard ways for reducing the spectral width, it is called "pulse shaping".
If we use −1 for and +1 for , once when we jump from −1 to +1 or +1 to −1, the modulated waveform changes rapidly, which introduces large out-of-band spectrum. If we change the pulse going from −1 to +1 as −1, −.98, −.93 ..... +.96, +.99, +1, and we use this smoother pulse to modulate the carrier, the out-of-band spectrum will be reduced.[3]

میگه اصول کارکرد gfsk شبیه به fsk هست! مضاف بر اینکه، یک فیلتر گاوسی داریم.
بذار یه نکته ای رو بگم:
در اینجا گفته base band. منظورش چیه؟ سیگنال باند پایه. ارسال اطلاعات در اینجا
به صورت بیسیم حول و حوش 2.4 گیگ انجام میشه، که بهش میگیم سیگنال حامل.
و به اون 0 و 1 ها که با بیت ریت مثلا 1 مگابیت بر ثانیه وارد ماژول میشن میگیم: سیگنال مدوله کننده.
سیگنال نهایی ساخته شده هم میشه: سیگنال مدوله شده.
به سیگنال مدوله کننده در اینجا، سیگنال باند پایه گفته میشه. (حالا بماند که چرا)
خب بریم سر وقت اون متن:
میگه که اگه یک مدولاتور fsk داشته باشی، قبل از ایتکه یک سیگنال بهش وارد کنی
اون سیگنال رو از یک فیلتر گاوسی عبور بدی (لینک: http://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_filter )
میشه gfsk. به همین سادگی. در واقع gfsk همون fsk هست که سیگنال قبل از ورود به مدولاتور
از یک فیلتر گاوسی عبور کرده. علتشم در همون متن بالا ذکر کرده:
to make the pulse smoother so to limit its spectral width
تیزی های فرکانس رو میگیره (در تصویر زیر، مثلا، فرض کن آبی رنگ سیگنال اصلیه و زرد رنگ بعد از عبور از فیلتر:
http://forums.xilinx.com/xlnx/attach...5/1/FIG020.BMP )
برای کاهش پهنای باند!
اگه یادت باشه قبلا گفته بودم که سیگنال های متناوب مربعی، تمام مضارب صحیح فرکانس اصلیشونو دارن!
بعد اومده گفته:
Gaussian filtering is one of the very standard ways for reducing the spectral width, it is called "pulse shaping
بحثی است به نام: سیگنال های شکل دهی!
از فیلتر گاوسی به این منظور استفاده میشه. (روش های متنوع دیگه ای هم داره. این فقط یکیشه)
که استاندارد هم هست. فراگیره. خیلی جاها ازش استفاده میشه.
نکته ای هم که در انتها گفته اینه:
از این فیلتر برای این استفاده میشه که سطح ولتاژ از -1 (همون 0 خودمون) به +1 به طور ناگهانی تغییر نکنه.
این تغییر ناگهانی یعنی: افزایش پهنای باند.
میگه که: این فیلتر سبب میشه به جای اینکه سیگنال از -1 بپره روی +1 ، آروم سیر میکنه (نه خیلی آروم دیگه. با همون سرعت خودش)
و از -1 میره به -0.99 بعدش -0.98 همینجور تا ... اینکه میرسه به +0.98 و 0.99 و 1 !
که گفته: سببکاهش پهنای باند میشه.

... :read:

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

این ماژولی که داریم استفاده میکنیم
یعنی nrf از fsk استفاده میکنه (البته gfsk)
که فقط 0 و 1 رو میفرسته!
با افزایش بیتهای ارسالی در هر پکیج
درسته که سرعت ارسال بالا میره
اما در سیستم های پیشرفته
چون از روش های خطایابی و تحلیل خطا استفاده میشه
سرعت اونطوری که فکرشو بکنیم بالا نمیره!

اگر منظورتون از خطایابی همون error correcting باشه که البته بنده تو این حوزه تحقیقات بالایی داشتم ، میدونم در رابطه با nrf از CRC استفاده میشه ( خوب که الان کاری به این نداریم)
کلا این قضایا تو سیستم های relaible و قابل اطمینان همیشه وجود داره و به عنوان یک سربار به همراه دیتا باید فرستاده بشه( سربارهای دیگه ای هم هست که نیاز نیست بگم)
طبق اطلاعاتی که دارم این فرایند قبل از انتقال در لایه دیتا لینک انجام میشه و ربطی به لایه فیزیکال نداره.
به عنوان مثال ما 64 بیت دیتا خالص payload داریم ( حالا اینجا آدرس و ... رو بیخیال) و آیسی به صورت سخت افزاری 2 بایت CRC محاسبه میکنه و به ته 64 بیت اضافه میکنه . پس حالا دیتای دیجیتال ما میشه 80 بیت که به بخش مودولاتور میدیم ،
حالا اگه مودولاتور بیت به بیت با دو فرکانس متفاوت (یکی برا صفر و یکی برا 1 ) خروجی آنالوگ حاصل را روی لینک قرار دهد سرعت به نسبت سرعت کلید زنی یه مقدار میشه ولی اگر توسط 4 فرکانس اینکار صورت گیرد با همون سرعت کلید زنی ، سرعت انتقال دو برابر میشه. حالا دیگه مودولاتور نگاه نمیکنه این بیت که تبدیل میکنه و میفرسته payload است یا CRC ( بیته و هیچ فرقی براش نداره)
پس اینجوری تو این سیستم ها هم سرعت دوبرابر میشه.

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

گر منظورتون از خطایابی همون error correcting باشه ...

آره منظورم همینه. حالا چه از نظر نرم افزاری چه از نظر سخت افزاری.
اگه یه روزی کتاب error control coding رو دیدی، یه تورقی بکنش
کتاب خیلی خوبیه.

پس اینجوری تو این سیستم ها هم سرعت دوبرابر میشه

از دید مدولاتور بله! کاملا صحیحه...
اما در برخی موارد، با این دید نگاه میکنیم که:
سرعت ارسال داده از دید کاربر!
یعنی کاربر میگه: من 64 بیت بهت دادم!
نگاه نمیکنه که من برای برقراری امنیت، تبدیلشون کردم به 80 تا!
همون بیت هایی که اضافه میشن، یه جورایی سبب کاهش میشن.
البته در فرکانس های بالا، اصلا به چشم نمیاد.
اما اینکه سرعت دوبرابر بشه، در فرکانس حامل 2.4 گیگ
و بیت ریت 1 یا 2 مگ بر ثانیه، حرف شما کاملا درسته

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

زمانی که سرعت پایینه مدت زمان بیشتری سیگنال ارسال میشه
حالا به هر دلیلی اگه این وسط مسطا داده دستکاری بشه
گیرنده میتونه یه کاریش بکنه
بذار مثال عددی بزنم
فرض کن داریم با سرعت 1 بیت بر ثانیه داده رو ارسال میکنیم
حالا فرض کن در یک حالت مشابه با 100 بیت بر ثانیه داده ارسال میشه
فرض کن در زمانی بین 0.01 ثانیه و 0.04 ثانیه یکدفعه یک میدان مغناطیسی قوی در محل ایجاد میشه
داده ای که داره با سرعت 1 بیت میره اصلا براش مهم نیست!
چون کل زمانش 1 ثانیه ست و اثر میدان فقط در 3 درصد اون بوده!
پس اصلا خطایی احساس نمیکنه!
اما داده ای که داره با سرعت 100 بیت بر ثانیه میره
در این مدت زمانی، 3 تا از بیت هاشو از دست میده!
یعنی خطای 3 درصدی!
حالا باید یک نکته دیگه هم بگم:
با افزایش مسافت، اثرات محو شوندگی سیگنال به شدت بالا میره!
با مثال فوق و نکته ای که گفتم
فکر کنم بشه قضیه رو توجیهش کرد

در رابطه با مثال که کاملا گویا و مشخصه :
یعنی یک بیت در حالت اول یک ثانیه تو هواست و در حالت دوم یک صدم ثانیه ( دیگه میدونم منظور اینجا از بیت موج با فرکانس مربوط به اون بیته) پس اگر به احتمالی یک موج تقریبا هم فرکانس به مدت 4 صدم ثانیه بیاد ، حالت اول غمش نیست 4 صدم ثانیه کجا و یک ثانیه کجا. ولی در حالت دوم حداقل سه بیت نابود میشه.(اطلاعات غلط میرسه)
ولی در رابطه با محو شوندگی سوال داشتم
ببنید برداشتم درسته؟:
یعنی در عمل این احتمال که موج های هم فرکانس با ما تداخل ایجاد کنند تو محیط زیاده . ولی امکانشم هست که در بین انتقال محیط آروم باشه، در این صورت احتمال آروم بودن محیط تو انتقال یک بیت در یک ثانیه بیشتر از احتمال آروم بودن محیط تو انتقال یک بیت در یک صدم ثانیه است.
پس در حالت اول بعد از رها شدن موج از سر آنتن چون مدت یک ثانیه است موج میره و میره تا اینقدر روش نویز بیفته که نابود بشه. ( پس مسافت بالایی رو میره)
ولی در حالت دوم به محض اینکه از سر آنتن خارج بشه یهو فرتی یک نویز میادو نابودش میکنه ، پس مسافت کمی میره.

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

ی

عنی این سرعت 2 مگ بر ثانیه، سرعتیه که ما داریم 0 و 1 ها رو به ماژول میدیم
اون هم در گیرنده با همین سرعت به ما تحویل میده!
ولی این وسط با کمک امواجی با فرکانس 2.4 گیگاهرتز داده ها رو
به صورت بی سیم ارسال میکنه.
نکته ی دیگه که جالب تره اینه: 2.4 گیگ اگر بر 2مگ تقسیم بشه میشه 1200
یعنی چی؟ این 1200 چیه؟
این 1200، یعنی برای ارسال یک بیت، از سینوسی (یا کسینوس، فرق نداره در اینجا)
استفاده میشه که 1200 بار تکرار میشه. به عبارت دیگه از 1200 سینوس برای ارسال
یک بیت استفاده میشه! یه جور دیگه بگم:
فرض کن یک پالس مربعی با فرکانس 1 مگابیت بر ثانیه
در یک سینوس با فرکانس 2.4 گیگاهرتز ضرب بشه.
چه شکلی خواهیم داشت؟
دو تا تصویر زیر رو ببین: (البته من یک نکته ای رو اینجا نگفتم، باشه به موقعش)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/Fsk.svg/300px-Fsk.svg.png

http://www.fiberoptics4sale.com/pictures/What-is-Coherent-Lightwave-Communication_8E46/Figure-2-ASK-PSK-FSK-Modulation-format_thumb.png

کاملا تفهیم شد. من پس همین مثال رو با سوال قبلم که مربوط به تاثیر سرعت رو مسافت بود ترکیب می کنم . شما فقط یا تایید کنید یا اگر مشکل داشت اصلااح کنید:
در این مثال ما سرعت 2Mbps را برای انتقال انتخاب کردیم. و با این سرعت بیت ها را به مودولاتور تحویل میدیم ( یعنی هر بیت به مدت 0.5 میکرو ثانیه )
با توجه به موج های سینوسیی که داریم و فرکانسشون حدود 2.4 گیگا هرتز است پس یک بیت دقیقا با 1200 تا سینوسی مشخص میشه.
دقیقا همون طور که گفتید یک مولفه GHz را تقسیم بر یک مولفه Mbps میکنیم اگر واحد ها را برهم تقسیم کنیم ( با توجه به این که هرتز = یک به ثانیه است) به نتیجه ی زیر میرسیم:
2.4/2(GHz/Mbps) = 2.4/2 (1000/bit) =1.2 (1000/bit) = 1200/bit
یعنی یه بیت 1200 تا و چون اینجا با موج سینوسی سرو کار داریم اون "تا" همون تعداد سینوسی ها است.
پس اگر به عنوان مثال سرعت 4Mbps بوددر نتیجه تعداد سینوسی ها برای یک بیت میشد 600 "تا"
و همینجور هر چه سرعت تحویل بیتها به مودولاتور بالاتر رود ، تعداد سینوسی ها برای یک بیت در خروجی پایین تر میاید. و باتوجه به سوال قبلم واینکه فرکانس موج ثابته یک بیت زمان کمتری تو فضا میمونه و با اومدن نویز سریعتر خراب میشه پس در فاصله ی کنتری از آنتن سالم میمونه و برد میاد پایین.

یک سوال مهم:
دیدیم که با تغییر سرعت ، تعداد سینوسی ها برای یک بیت تغییر میکنه.
الان مثلا برد برای ما مهم نیست. و فقط سرعت مهمه .
تا چقدر میشه این سرعت را بالا برد؟
یعنی میدونیم کار دی مودولاتور اینه که فرکانس موجی که براش میاد رو تعیین میکنه و میگه این بیت صفره یا یکه.
پس اینجا دی مودولاتور یه جورایی کار فرکانس متر را میکنه. من فرکانس متر طراحی کردم. میاد از موج نمونه برداری میکنه و فرکانس را بدست میاره( با توجه به اصل فرکانس که میگه فرکانس تعداد پریودهای موج در یک ثانیه است پس اگر طول یک پریود را بدست بیاریم فرکانس بدست میاد)
پس میشه با یک پریود فهمید فرکانس چقدره ، ولی اصلا مطمئن نیست و باید تعداد سینوسیها بیشتر باشه.
حالا من سوالم اینه که : تعداد سینوسی ها چقدر میتونه کم باشه؟ یا حداقل تعداد که دیمولاتور با اون بتونه فرکانس را بدست بیاره چقدره ؟
که با اون سوال بالا یکی یکیه و معادلند یعنی: تا چقدر میشه این سرعت را بالا برد؟

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

خب حالا بیایم بپرسیم:
افزایش فرکانس موج های حامل چه تاثیری در سرعت داره؟
جواب: سرعت تبادل اطلاعات همونیه که با عنوان "بیت بر ثانیه" ذکر میشه
و در چنین مواردی، از اونجایی که فرکانس امواج استفاده شده برای ارسال
بسیار بسیار بیشتر از سرعت انتقال اطلاعات هستش
چه فرکانس امواج حامل 1 گیگ باشه چه 2 گیگ باشه چه 100 گیگ
تعیین کننده ی سرعت همون "بیت بر ثانیه" ست!

برای اینکه بازهم بیشتر باز بشه باید یه مثال دیگه از محدودیت سیستم ها بزنم
فرض کن فرکانس حامل بجای 2.4 گیگ، باشه 100 مگاهرتز (مثله رادیو fm (البته اون آنالوگه))
خب حالا یه سوال؟ آیا با فرکانس 100 مگاهرتز میشه داده هایی با سرعت 110 بیت بر ثانیه رو منتقل کرد؟
جواب قاعدتا اینه: نه! علتشم مشخصه
شما یک سیگنال سینوسی 100 مگاهرتز رسم کن در یک پالسی با سرعت 110 مگابیت بر ثانیه ضرب کن
کاملا مشهود خواهد بود که چنین چیزی در صورت ارسال، کاملا خطا خواهد داشت.

در مورد حالت دومی که برای افزایش فرکانس گفتید
یعنی استفاده از سیگنال های بیشتری با فرکانس های متمایز.
این روش به کار میاد و جواب میده
فرض کن بجای اینکه از فرکانس 2.2 و 2.4 گیگ برای ارسال 0 و 1 استفاده کنی
از فرکانس های 2.2 و 2.5 و 2.8 و 3.1 گیگ استفاده کنی
یعنی چند حالت؟ 4 حالت
یعنی چند بیت؟ 2 بیت
یعنی به جای اینکه تک بیت تک بیت بفرستیم، 2 بیت 2 بیت بفرستیم
حالا سرعت ارسال داده ها چقد میشه؟
اگه در حالت تک بیت تک بیت، 2 مگابیت بر ثانیه باشه
در حالت 2 بیت 2 بیت، میشه 4 مگا بیت بر ثانیه
...

در این بخش سوالی ندارم ، ولی فقط هدفم اینه که به دوستان بگم حتما بخوننش . خیلی خیلی خوب و واضح گفته شده. من که این همه سوال میپرسم ، الان دهنم بستس چون جای هیچ سوالی باقی نمیمونه.

فقط در رابطه با اون مثال با کریر 100 مگاهرتزم :
یجا سهوا نوشتید 110 بیت بر ثانیه ( البته بعد نوشتید 110 مگا بیت برثانیه)

کاملا مشخصه که اگر کریر 100 مگاهرتز باشه نمیشه اطلاعات را با سرعت 110 مگابیت بر ثانیه فرستاد چون برای هر بیت حتی یک سینوسی کاملم نمیشه. اینجاست که دی مودولاتور بدبخته :دی

ولی این به سوال قبلیم ربط داره :
میشه با این کریر اطلاعات را با سرعت 100 مگابیت برثانیه فرستاد یعنی هر بیت یه سینوسی؟
میدونم نمونه برداری و پیدا کردن فرکانس تو این حالت برای دی مودولاتور کار سختیه. ولی فقط میخوام بدونم میشه یا نه؟

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

اینکه شما فعالانه (نه به صورت منفعل) دارید در پیشبرد این بحث اقدام میکنید
واقعا جای تکر داره
چون سوالهای بسیار خوبی رو دارید میپرسید.
البته سوالات شما نشون از حداقل دو چیزه:
- تجربه ی کاری.
- پیگیری در مطالعه تا جایی که به جواب برسه.

در مورداون 110 بیت بر ثانیه حق با شاست
ممنون. درستش همون 110 مگابیت بر ثانیه ست.

اما در مورد:

کاملا مشخصه که اگر کریر 100 مگاهرتز باشه نمیشه اطلاعات را با سرعت 110 مگابیت بر ثانیه فرستاد چون برای هر بیت حتی یک سینوسی کاملم نمیشه. اینجاست که دی مودولاتور بدبخته :دی
ولی این به سوال قبلیم ربط داره :
میشه با این کریر اطلاعات را با سرعت 100 مگابیت برثانیه فرستاد یعنی هر بیت یه سینوسی؟
میدونم نمونه برداری و پیدا کردن فرکانس تو این حالت برای دی مودولاتور کار سختیه. ولی فقط میخوام بدونم میشه یا نه؟

جواب اینه: بله
اما خب، اگه بگم باز یک در دیگه باز میشه :rolleyes:
بیخیال بذار بگم. اصلا باید یک نفر که داره تحقیق میکنه
سعی کنه از زوایای مختلف و دیدگاه های مختلف موجود سر در بیاره.
خب! قبل از اینکه پاسخ بدم، دو سری عکس میذارم یه نگاهی بکن
به احتمال قوی متوجه میشی که چی میخوام بگمو
بعدش دو روش رو یه کوچولو توضیح میدم:
سری اول:
http://www.ustudy.in/sites/default/f...modulation.GIF
http://ironbark.xtelco.com.au/subjec...2010_07_09.jpg
سری دوم:
http://i.stack.imgur.com/GlaOL.gif
http://www.ilmondodelletelecomunicaz...ulation_01.jpg
خب حالا روش چیه؟
سری اول:
مدولاسیون PSK
سری دوم:
مدولاسیون OOK که حالتی خاص از ASK محسوب میشه
برای اطلاعات بیشتر لینک های زیر رو ببین:
http://en.wikipedia.org/wiki/Phase-shift_keying
http://en.wikipedia.org/wiki/On-off_keying
http://en.wikipedia.org/wiki/Amplitude-shift_keying
فکر کنم تصاویر به خوبی منظورم رو رسوند

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

ببنید برداشتم درسته؟:
یعنی در عمل این احتمال که موج های هم فرکانس با ما تداخل ایجاد کنند تو محیط زیاده . ولی امکانشم هست که در بین انتقال محیط آروم باشه، در این صورت احتمال آروم بودن محیط تو انتقال یک بیت در یک ثانیه بیشتر از احتمال آروم بودن محیط تو انتقال یک بیت در یک صدم ثانیه است.
پس در حالت اول بعد از رها شدن موج از سر آنتن چون مدت یک ثانیه است موج میره و میره تا اینقدر روش نویز بیفته که نابود بشه. ( پس مسافت بالایی رو میره)
ولی در حالت دوم به محض اینکه از سر آنتن خارج بشه یهو فرتی یک نویز میادو نابودش میکنه ، پس مسافت کمی میره.

چیزی که من هم بهش رسیدم همینه
دقیقا بحث احتمالات، محو شوندگی، مدت زمان حضور سیگنال در محیط و ... ست!
اگه اشتباهی در دریافت ما وجود داره، دوستان دیگه لطف کنن و به ما بگن.

کاملا تفهیم شد. من پس همین مثال رو با سوال قبلم که مربوط به تاثیر سرعت رو مسافت بود ترکیب می کنم . شما فقط یا تایید کنید یا اگر مشکل داشت اصلاح کنید:
در این مثال ما سرعت 2Mbps را برای انتقال انتخاب کردیم. و با این سرعت بیت ها را به مودولاتور تحویل میدیم و ...
...
و باتوجه به سوال قبلم واینکه فرکانس موج ثابته یک بیت زمان کمتری تو فضا میمونه و با اومدن نویز سریعتر خراب میشه پس در فاصله ی کنتری از آنتن سالم میمونه و برد میاد پایین.

کاملا شیر فهم شدین شما ایول.
حالا باید یک نکته ی کوچولو رو در اینجا بهش اشاره کنم.
قبلا هم گفتم، اما دوباره میگم:
در مثال ما گفتیم که فرکانس 2.4 گیگ
بیت ریت 2مگ
تعداد سینوس ها 1200 تا
خب شاید یکی بپرسه: شما مگه 0 و 1 نداری؟ - بله
شما مگه نباید برای هر کدومش از یک سیگنال استفاده کنی؟ - بله
خب؟ یه توضیحی بده ببینیم چی به چیه؟ - چشم
ما هم میگیم:
باشه، بذار با مثال بریم جلو.
اون مثال عددی که گفتیم: برای 0 فرکانس 2.4556 و برای 1 فرکانس 2.4564 ارسال میشه
بیایم ببینیم برای 0 چند تا سینوس میره
برای 1 چند تا سینوس؟
فرض کنیم سرعت 1 مگابیت بر ثانیه باشه.
با تقسیم 2.4556 گیگاهرتز بر 1مگابیت بر ثانیه داریم: 2455.6 تا سینوس برای 0
با تقسیم 2.4564 گیگاهرتز بر 1مگابیت بر ثانیه داریم: 2456.4 تا سینوس برای 1
چقدر نزدیک شدن!
گیرنده ی بدبخت!!! باید اینا رو تشخیص بده و بفهمه کدومش 1 بوده کدومش 0 !
البته نگران نباش :rolleyes:
با فیلترهای دقیقی که میذاره میتونه بفهمه
...
:read:

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال

یک سوال مهم همینجا دارم ، چون خیلی مهمه نمیتونم صبر کنم:

با تقسیم 2.4556 گیگاهرتز بر 1مگابیت بر ثانیه داریم: 2455.6 تا سینوس برای 0
با تقسیم 2.4564 گیگاهرتز بر 1مگابیت بر ثانیه داریم: 2456.4 تا سینوس برای 1
چقدر نزدیک شدن!
گیرنده ی بدبخت!!! باید اینا رو تشخیص بده و بفهمه کدومش 1 بوده کدومش 0 !
البته نگران نباش
با فیلترهای دقیقی که میذاره میتونه بفهمه
...

کار دی مودولاتور کدوم یکی از اینهاست؟ :
1- فرکانس متر: فرکانس موج فعلی در فضا را تشخیص میده و میگه صفره یا یک
2- شمارنده : تعداد سینوسیها را میشمره اگر 2455.6 تا بود میگه 0 و اگر 2456.4 تا بود میگه 1.
در دو حالت برای اینکه بفهمه چون فقط فاکتور فرکانسی تغییر میکنه باید فرکانس پیدا بشه . پس تو حالت دوم هم باید فرکانس پیدا بشه تا بتونه بشمره . پس وقتی فرکانس پیدا بشه دیگه مشه همون حالت 1 . و شمردن یک کار بیهوده است.
اینطور نیست؟

البته در رابطه با دی مودولاتور یک دنیا سوال دارم ( در رابطه با حساسیت و ....) ولی این سوال را چون مربوط به اینجا بود یهو پرسیدم.

راستی در رابطه با اون فایل doc . تا الان شده 16 صفحه که تاحالا 6 تا صفحه ش را مطرح کردم . و 10 تا دیگه مونده :mrgreen:
هروقت دستور بفرمایید . ادامه سوالات را روانه میکنم
:nerd:
:read:

[Mohammad Sadegh Rostami]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

کار دی مودولاتور کدوم یکی از اینهاست؟ :
1- فرکانس متر: فرکانس موج فعلی در فضا را تشخیص میده و میگه صفره یا یک
2- شمارنده : تعداد سینوسیها را میشمره اگر 2455.6 تا بود میگه 0 و اگر 2456.4 تا بود میگه 1.
در دو حالت برای اینکه بفهمه چون فقط فاکتور فرکانسی تغییر میکنه باید فرکانس پیدا بشه . پس تو حالت دوم هم باید فرکانس پیدا بشه تا بتونه بشمره . پس وقتی فرکانس پیدا بشه دیگه مشه همون حالت 1 . و شمردن یک کار بیهوده است.

و اما کار دمدولاتور!
روش هایی که شما گفتی درسته! در حقیقت شما با دید دیجیتال به این قضیه نگاه کردی
اما یه سوال؟ با دید دیجیتال، اندازی گیری فرکانس 2456.6 از روش شمارنده ای دقیق در میاد؟
شمارنده به ما میگه: چندتا سینوس داشتیم و این "چند تا" یک عدد طبیعیه!
فرکانس متر میتونه به ما کمی دقیقتر بگه. مثلا میتونه 2456.5 رو تشخیص بده ام نه 2456.6
که با تقریب 0.1 میشه ازش صرفنظر کرد! یعنی روش فرکانس متری خوب تر جواب میده.
حالا سوال؟ آیا اختلاف 1 عددی در فرکانس ها یعنی 2456 و 2455، قابل اعتماد هست؟
یه محو شوندگی کوجولو کافیه کل سیستم رو به چالش بکشه!
قبل از اینکه روش کار رو بگم یه نکته مونده هنوز:
فرکانس متر از روشهای مختلفی برای محاسبه فرکانس استفاده میکنه
که یکی از روش هاش همون روش شمارنده ست :rolleyes:
خب حالا از چه روش استفاده کنیم تا بتونیم فرکانس ها رو تشخیص بدیم؟
بریم سر وقت آنالوگ!
یعنی: استفاده از فیلتر!!!
فیلترهای باند باریک میان گذر، قابلیت دریافت این سیگنال ها رو دارن!
یعنی دوتا فیلتر میایم میذاریم
یکی با فرکانس مرکزی 2.4564 و یکی با فرکانس مرکزی 2.4556 گیگاهرتز
پهنای باند این فیلتر ها هم کافیه حدود 100 تا 700 کیلوهرتز باشه!
به همین سادگی! هر کدوم از فیلترها دریافت کردن
اعلام میکنن. ما خروجی فیلترها رو نگاه میکنیم
هروقت 2.4564 خروجی داشت یعنی 1
هروقت 2.4556 خروجی داشت یعنی 0

البته در رابطه با دی مودولاتور یک دنیا سوال دارم ( در رابطه با حساسیت و ....) ولی این سوال را چون مربوط به اینجا بود یهو پرسیدم.

تا اونجا که بلد باشم در خدمتم
تازه، دوستای دیگه هم هستن.

راستی در رابطه با اون فایل doc . تا الان شده 16 صفحه که تاحالا 6 تا صفحه ش را مطرح کردم . و 10 تا دیگه مونده :mrgreen:
هروقت دستور بفرمایید . ادامه سوالات را روانه میکنم

:eek:


:nice:
جاااااااااااااااااان oo:
خوشم اومد! ایول داری سید...
انشالله در یک مسیر مشخص حرکت کنیم
و بتونیم به موارد خوبی برسیم ... :read:

[RubeuS]

پاسخ : مباحثی در: مدولاسیون آنالوگ و دیجیتال و طراحی آنتن

در مورد ERIP که خودت مطالب رو اضافه کردی
و نتایج هم اعلام کردی

من می خوام در رابطه با I یا isotropically بدونم
پس این شد که ERP همون Effective Radiated Powerاست و قدرت موثر موج در فضا و بعد از خارج شدن از آنتن است . مثلا همین آیسی nrf یک Output power داره که مقدارش مشخصه و حداکثر 0dBm یا 1 mW است ( قابل تنظیمه)
این output power با یه سری مولفه ها و خصوصیات آنتن قاتی میشه و میشه همون ERP
طبق فرمول زیر ( TPO همون Output power یا transmitter Power Output است)
TPO * loss feedline * gain antenna = ERP

من شنیدم برای افزایش TPO میان مقدار پیک تو پیک موج را افزایش میدن( موج را از نوک پاین و بالا میگیرن و میکشنش ( مولفه ی ولتاژش را افزایش میدن))
درسته؟
با این کار برد میره بالا؟
یعنی به مرور زمان بعد از اینکه موج از آنتن خارج میشه ، پیک تو پیکش کمتر میشه تا زمانی که از بین بره؟
یعنی یه سینوسی باید فرض کنم که هی از بالا و پایین داره کم میشه؟ (دامنش افت پیدا میکنه؟)
پس اگر همون اول که از آنتن خارج میشه مقدارش زیاد باشه ، زمان بیشتری طول میکشه که ازبین بره و بخاطر همین برد میره بالا؟