لفهم كيفية نقل البيانات اللاسلكية، ونحن بحاجة إلى معرفة ما يلي:

• ما هو التردد؟

• معلومات / إشارة البيانات

• تمثيل الوقت

• تمثيل تردد، لماذا هو مهم؟

• كيف تعمل الفلاتر؟

• الفرقة الاتصالات FCC

• تعديل والإستخلاص

قد تكون هذه الموضوعات التي تذهب إلى المدرسة في جامعة دورات متخصصة جدا (يمكنك أيضا التحقق في ويكيبيديا)، الذي ينطوي على معرفة كبيرة جدا. مجموعة من الطلاب PPT كان لي الهندسة الكهربائية إعداد مشروع كبير لوسط أفريقيا، حزمة يقدم هذه المواضيع - للطلاب نتوقع أن تكون قادرة على معرفة تحدثنا عن "900MHZ"، "2.4GHZ ل" أو "القفز" وغيرها من المصطلحات . هذه المادة نظرا لضيق المكان، فإنه من الصعب استكمال تفصيلا حول هذه الموضوعات، وتجاهل تماما العديد من التفاصيل تشارك في دورات، فقط الجوانب المفاهيمية لاسلكية لنقل.

ما هو التردد؟

وصفت وتيرة التذبذب عدد المرات مصطلح أو وحدات تكرار هيرتز (هرتز) أو ثواني متبادلة. إذا كانت تتأرجح 60 مرة في الثانية الواحدة، وتردد إلى 60HZ. في هذه المقالة، وسوف نناقش الموجات الصوتية الرئيسية (الضغط تتأرجح)، وكيف امتدت إلى مئات تردد كيلو من محطة إذاعية في راديو السيارة (أو أي محطات الراديو صباحا). أي موجة لها تردد موجات الضوء هو نفسه. موجات الضوء وغيرها من أعلى تردد (مثل الأشعة السينية وأشعة غاما، والموجات الدقيقة) تمثل عموما الطول الموجي، بدلا من التردد. على سبيل المثال، الطول الموجي للضوء الأخضر حوالي 400 نانومتر. يوضح الشكل التالي العلاقة بين وحدة موجة السفر:

الوحدة الأساسية لموجة جيبية.

يفترض أن سرعة إشارة ثابتة، والطول الموجي والتردد يمكن تحويلها، ولكن هذا خارج نطاق هذه الوثيقة.

متفاوتة التعقيد إشارة المعلومات

إذا كانت إشارة انتقال هو موجة جيبية نقية (المشار إليها باسم "الصوت"). أنه لا يحمل أي معلومات حقيقية، فإنه لا يبدو لطيفا. هذا الرقم هو صورة من موجة جيبية، X-محور هو الوقت، Y هو محور الجهد، وهي إشارة إشارة 150 هرتز.

أحادية إشارة الصوت (نطاق الوقت)

فلماذا هذه الصورة لرؤيتها؟ دعونا نلقي نظرة على التعقيد المتزايد باستمرار من إشارة نطاق الوقت. هذا هو إشارة الصوت المزدوج (الصوت اثنين متراكبة). تمت إضافة هذا موجة جيبية مع موجة جيبية على نفسه، ولكن تردد (300 هرتز) موجة جيبية آخر.

مكرر إشارة الصوت (نطاق الوقت)

ثم الإشارات الصوتية من عدد وافر من مختلف تكوين ترددات ما؟

إشارة صوتية متعددة (نطاق الوقت)

يصبح أكثر مواطن الخلل. المعلومات فقط الحقيقية التي تستطيع أن ترى في هذا الرقم هو مستوى الجهد ضمن الوقت المحدد. هذه هي طبيعة المعلومات، فمن المهم للغاية - ولكن أيضا يعقد التحليل وفهم أفضل للمهمة تعديل أكثر صعوبة. للقيام بذلك، قد تحتاج لرسم إشارة صورة مع طريقة مختلفة (المجال تردد). فإنه يدل على إشارة كثافة على مجموعة من الترددات. دعونا نلقي نظرة.

لماذا إشارة الطيف مهمة جدا؟

لعدد كبير من الإشارات إلى مجال التردد، والحاجة إلى عمليات رياضية معقدة. هذا العمل هو من الصعب جدا، ومكلفة حسابيا، يجب أن تكون الممارسة المتكررة لسيده. أنا حتى بانتظام عمليات التفاف على تلك الإشارات الهامة، ممارسة القدرة اعتناقي. على أي حال، دعونا ننظر في ثلاثة أو أكثر من إشارات تشير إلى كيف يمكن لهذا النموذج (هنا تجاهل منتصف العملية خصم). لم نعد رسم الجهد إشارة مرور الوقت، ولكن قوة رسم إشارة يتغير مع التردد.

نغمة واحدة (نطاق التردد)

مكرر إشارة الصوت (نطاق التردد)

إشارات متعددة لهجة (نطاق التردد)

يلاحظ أن هذا الرقم ارتفاعا كبيرا حتى الآن؟ هذا الرياضية موجة جيبية في تردد معين (X-محور) من FIG. من الناحية المثالية، هذه المسامير يجب تضييق بلا حدود (العرض) وبلا حدود عالية، ولكن من مستوى القيود التكنولوجيا سبايس استخدام البرنامج الأول، أنها ليست مثالية. وهذا ما يسمى إشارة إشارة النبض. للاطلاع على تفاصيل هذه الإشارة، يرجى قراءة هنا! لالسمعية، ونحن نرى نرى تصاعدا في مجال التردد، في في 150Hz. بينما إشارة لهجة مزدوجة اثنين من قمم في مجال التردد، في في 150Hz و 300Hz. إلى حد كبير لا يقرأ الإشارات المتعددة الصوت في المجال الزمني، إشارة المجال الزمني العديد من القمم الصغيرة، هو تراكب عدد وافر من نقاط تردد منه.

وأخيرا على سبيل المثال، إشارة صوتية الفعلية. الرسم البياني التالي، وأنا أخذ عينات 15 ثانية المغني كريم أغنية "غرفة الأبيض (غرفة الأبيض)". لم يكن لديك ما يدعو للقلق إشارة طويلة مو يانغ، خلال الغيتار المنفرد اريك كلابتون، ليست التالفة لا الميكروفونات.

الإشارات الصوتية

هذا يبدو وكأنه أكثر من إشارة، لا سيما إشارة تناظرية. وصوت الصك لا تلعب على ترددات منفصلة، ومحتوى التردد توزع على نطاق الترددات بأكمله (على الرغم من أن بعض المحتويات غير مسموع تقريبا). هذا النطاق بين 3 هرتز إلى 20kHz، الأذن البشرية تستطيع أن تسمع عنه هو النطاق الترددي. باسو خفض تردد، جزء تردد أعلى من ثلاثة أضعاف. نطاق Y-محور ممثلة ديسيبل، ديسيبل تمثل نسبة من أي وحدات. في جوهرها، وارتفاع قيمة ديسيبل، إشارة المقابلة لتردد أعلى.

من الناحية النظرية، يمكننا استخدام عدد غير محدود من الإشارات الصوتية والمبلغ التراكمي لتمثيل الإشارات التناظرية.

مرشح!

لحسن الحظ، تمثيل رسومي للمجال التردد قد توفر بعض المساعدة لتصميم التصفية. هناك أربعة أنواع من مرشح، وتشمل:

• ممر منخفض مرشح: فوق "تردد قطع" من جميع الترددات يتم تصفيتها خارج.

• السامي ممر مرشح: تحت "تردد قطع" من جميع الترددات يتم تصفيتها خارج.

• ممر الموجة مرشح: يتم تصفية المسافة بين الخارجي ومجموعة "التردد المركزي" من جميع الترددات بها.

• Bandstop مرشح: جميع الترددات من "المركز" يتم تصفيتها من طائفة معينة.

من أعلى إلى أسفل: مرشح تمرير الفرقة، وهو مرشح تمرير منخفض، وهو مرشح تمرير عالية

"3DB و" النقطة يتم تقليل إشارة خرج من مكان ما يقرب من 30. ديسيبل هي مقياس لوغاريتمي:

س  = 10 * سجل (خ )

س  = 10 ^ (س / 10)

وبناء على هذه الصيغة، س  = 0.7، الموافق العاشر حوالي -3.0 ديسيبل، 0.770، إشارة توهين 30، ثم يسمى تردد المقابلة وتيرة قطع من التصفية. ستيريو سيارة هو مثال عملي، قد تشمل "المفرق"، قد تحولت إلى تصميم فلتر خاص لمكبر الصوت ذات التردد المنخفض، ومكبر الصوت لتبديل الترددات العالية. هذا جهاز استقبال لاسلكي مهم جدا.

FCC الفرقة الاتصالات

اتفق FCC والمنظمات الدولية الأخرى التي، إذا ما تركت مجانا إلى أي شخص مع أي تردد، وسوف يؤدي حتما إلى الفوضى المطلقة. وهكذا، فإنه يجب أن يتم تعيين نطاقات ترددية مختلفة لمستخدمين مختلفين. على سبيل المثال توزيع تطبيق الراديو FM، راديو AM، واي فاي، والهواتف النقالة والاتصالات البحرية ومراقبة الحركة الجوية، هواة الراديو، لاسلكي، والاتصالات العسكرية ومراكز الشرطة، على التوالي، على نطاقات ترددية مختلفة. نعم، نحن لم تضع قمرا صناعيا أو الاتصالات الفضائية! انها فوضوي للغاية، وذلك بفضل مساعدة FCC إدارة. إذا كنت غريبة، قد ترغب في استخدام البحث جوجل، عليك أن تكون قادرة على العثور على الرسم البياني أكثر تفصيلا.

FCC جدول تخصيص الطيف

لجنة الاتصالات الفدرالية لديها مجموعة صغيرة من التطبيقات الفردية، هواة التطبيق وغيرها من التطبيقات التقليدية "الفرقة ISM" (الصناعية والعلمية والطبية) مجموعة جانبا جزءا من الفرقة. هذا هو العمل نطاق التردد اللاسلكي، البيني، وأجهزة الاستشعار، وغيرها من أجهزة الاتصالات اللاسلكية. الحديث دعونا حول تردد مرة أخرى! مجموعة السمع البشري من 20HZ إلى 20kHz. إذا كان لدينا AM الراديو 680kHz، ثم برج الراديو حول كيفية تغيير تردد الصوت من ذلك؟ كيف تفادي أي تشويش على المحطات الأخرى؟ كيفية استقبال إشارة عاد تحويلها إلى مدى التردد مسموع؟

تعديل

لنترك الجزء الخلفي مجال التردد إلى المجال الوقت. أن أكرر مرة أخرى: مناقشة لدينا هي بسيطة جدا، تخطي الكثير من التفاصيل! في هذا فقط للحصول على نتائج المفاهيمي. هذا هو السبب في ذلك، أعرب رياضيا أكثر مناسبة للاستخدام في هذا المجال، وتمثيل رسومي للأفضل النتائج في مجال التردد.

تعديل النتيجة هي تحويل الإشارة من التردد المنخفض (المعلومات) إلى تردد عال (الناقل). الفكرة بسيطة: استخدام المعلومات الخاصة بك عن طريق الناقل عالية التردد، على سبيل المثال، 680 كيلو هرتز، وهذا هو بث AM! انتظر لحظة، فإن الأمور حقا بهذه البساطة؟ دعونا ننظر في عدد قليل من العلاقة الرياضية. في هذا التجسيد، هي معلومات (محتوى مسموع)، هو الناقل (على سبيل المثال، AM بث التردد).

FIG نص بلغتين

المنتج إلى مبلغ

كوس

خطيئة

دلتا سيغما

كوس

خطيئة

إذا ما يعبر عنه دينا AM إشارة من الصيغة، التي تنطوي على إشارات متعددة الضرب، والتي من الصعب أن نتصور في المجال نطاق الوقت أو تردد، لأننا نرى فقط ما هو نوع من الصوت. ولكن قبل هذه المراسلات يقول لنا: تتكاثر إشارتين يمكن استخدامها لتمثيل تضاف إشارات اثنين! الآن، يمكننا استخلاص بسهولة إشارة التي حصل عليها الضرب في مجال التردد.

على الناقل (1000 هرتز) التضمين لهجة واحدة (150 هرتز)

في هذا الشكل، ونحن نستخدم 150Hz 1000HZ الصوت مضروبا في الناقل. تقع الجدول أعلاه عرضين الإشارات نصف السلطة، و1000-150 في 1000 + 150 هرتز، أي في في 850Hz و1150Hz. ثم عندما التضمين، وكيف أننا أداء كل مقطعها؟

تحوير الصوت إلى 700 كيلو هرتز

كما هو متوقع، رأينا إشارات اثنين. + هو الناقل للمعلومات، والآخر هو الناقل - معلومات (حتى إشعار كيف يتم عكس ذلك).

ويتضح هذا بشكل عام AM الطيف والمحتوى إشارة.

الإستخلاص

ننتقل الآن إلى المتلقي. كل الإشارات من الهوائي بدأنا نرى جميع الإشارات في نفس الوقت، لنرى في حالة من الفوضى. هوائي لالتقاط الكثير من البيانات، ولكنها ليست مسؤولة عن تصنيف، وهو موالف وغيرها من الأعمال الأجهزة. المبدأ وو demodulated إشارة مبدأ تعديل متطابقة، مريحة للغاية! لعودتنا الإشارات الصوتية إلى "القاعدي"، ويرسله للمتكلم، ونحن يمكن أن تتضاعف كل من إشارة الناقل مرة أخرى.

تحتوي هذه الصيغة قائمة طويلة من الدوال الرياضية، بين قوسين، وتردد متغير. ولكنه هو الحق، ونكون بذلك قد المستمدة الإشارات الأربعة:

• 1/4 إشارة السلطة، (2 معلومات * الناقل +)

• إشارة 1/4 الطاقة (المعلومات)

• 1/4 إشارة السلطة، (2 * الناقل - معلومات)

• 1/4 إشارة السلطة، (- معلومات)

دعونا نتجاهل هذا البند يحتوي على التردد السلبي، الذي هو نتاج الرياضي لدينا تعديل مناقشة والعمليات المعنية، وغالبا ما تحدث. على اثنين من الإشارات الحاملة مزدوجة (يفترض الكثير أكبر من الناقل المعلومات، فهي نفسها تقريبا) يتم تصفية تصفية المنخفضة للتمرير. مرشح المنخفضة للمرور لمنع كل الترددات العالية المحتوى للإشارة، بحيث نترك فقط على المعلومات الأصلية. نحن مكبر للصوت المعلومات الأصلية هو متاح، ومن ثم إرسالها إلى المتكلم. حتى تبرد! وهذا هو صورته، ولكن نريد في وقت لاحق لتأخيرها.

استنتاج

والغرض من ذلك هو تقديم نظرة عامة على مستوى عال من كيفية التضمين إشارات الراديو وإرسالها. بواسطة عدد وافر من إشارة الصوت (أو القاعدي) من قبل مختلف إشارة التردد (الناقل)، يمكننا بنجاح نقل تيارات البيانات متعددة عبر نفس القناة دون تدخل المتبادل. تضاعفت مرة أخرى مع الناقل، إشارة التضمين هو العودة تحويلها إلى القاعدي، وبعد ذلك بتنظيف مرشح المرور المنخفض ومكبر للصوت وتضخيم إشارة، يمكنك إجراء جميع أنواع الأصوات رائعة نسمع الصوت!

انقر هنا لقراءة العرض الأصلي أكثر