रोज़मर्रा की ज़िंदगी में नई अवधारणाओं का सामना करते हुए, कई अपने सवालों के जवाब खोजने की कोशिश करते हैं। इसके लिए किसी भी घटना का वर्णन करना आवश्यक है। उनमें से एक मॉडुलन जैसी चीज है। इस पर आगे चर्चा की जाएगी।
सामान्य विवरण
मॉड्यूलेशन कम आवृत्ति सूचना संदेश के कानून के अनुसार उच्च आवृत्ति दोलन मापदंडों के एक या पूरे सेट को बदलने की प्रक्रिया है। इसका परिणाम नियंत्रण सिग्नल के स्पेक्ट्रम को उच्च आवृत्ति क्षेत्र में स्थानांतरित करना है, क्योंकि अंतरिक्ष में प्रभावी प्रसारण के लिए आवश्यक है कि सभी ट्रांसीवर एक दूसरे को बाधित किए बिना विभिन्न आवृत्तियों पर काम करें। इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, सूचना दोलनों को एक वाहक पर रखा जाता है जिसे एक प्राथमिकता के रूप में जाना जाता है। नियंत्रण संकेत में प्रेषित जानकारी होती है। उच्च-आवृत्ति दोलन सूचना के वाहक की भूमिका निभाता है, जिसके कारण यह एक वाहक का दर्जा प्राप्त करता है। नियंत्रण संकेत में प्रेषित डेटा होता है। विभिन्न प्रकार के मॉड्यूलेशन हैं, जो निर्भर करते हैं कि किस तरंग का उपयोग किया जाता है: आयताकार, त्रिकोणीय, या कुछ अन्य। असतत संकेत के साथ, हेरफेर के बारे में बात करने की प्रथा है। इसलिए,मॉडुलन एक प्रक्रिया है जिसमें दोलन शामिल होते हैं, इसलिए यह आवृत्ति, आयाम, चरण आदि हो सकता है।
किस्में
अब हम विचार कर सकते हैं कि यह किस प्रकार की घटना मौजूद है। संक्षेप में, मॉडुलन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा उच्च आवृत्ति तरंग द्वारा कम आवृत्ति तरंग को ले जाया जाता है। निम्न प्रकार सबसे अधिक बार उपयोग किए जाते हैं: आवृत्ति, आयाम और चरण। आवृत्ति मॉडुलन के साथ, आवृत्ति में परिवर्तन होता है, आयाम मॉड्यूलेशन के साथ, आयाम, और चरण मॉड्यूलेशन के साथ, चरण। मिश्रित प्रजातियां भी हैं। पल्स मॉड्यूलेशन और संशोधन अलग-अलग प्रकार हैं। इस मामले में, उच्च आवृत्ति दोलन के पैरामीटर अलग-अलग बदलते हैं।
आयाम मॉडुलन
इस प्रकार के परिवर्तन वाले सिस्टम में, वाहक तरंग का आयाम एक उच्च आवृत्ति पर एक मॉड्यूलेटिंग तरंग की मदद से बदलता है। आउटपुट पर आवृत्तियों का विश्लेषण करते समय, न केवल इनपुट आवृत्तियों का पता चलता है, बल्कि उनका योग और अंतर भी होता है। इस मामले में, यदि मॉडुलन एक जटिल तरंग है, जैसे कि कई आवृत्तियों से युक्त भाषण संकेत, तो आवृत्तियों के योग और अंतर के लिए दो बैंड की आवश्यकता होगी, एक वाहक के नीचे और एक ऊपर। उन्हें पार्श्व कहा जाता है: ऊपरी और निचला। पहली एक निश्चित आवृत्ति द्वारा स्थानांतरित किए गए मूल ऑडियो सिग्नल की एक प्रति है। निचला बैंड मूल सिग्नल की एक प्रति है जिसे उल्टा कर दिया गया है, यानी मूल उच्च आवृत्तियां निचले हिस्से में कम आवृत्तियां हैं।
निचला साइडबैंड वाहक आवृत्ति के सापेक्ष ऊपरी साइडबैंड की दर्पण छवि है। आयाम मॉडुलन का उपयोग कर एक प्रणाली,वाहक और दोनों पक्षों को संचारित करना दोतरफा कहा जाता है। वाहक में कोई उपयोगी जानकारी नहीं है, इसलिए इसे हटाया जा सकता है, लेकिन किसी भी स्थिति में, सिग्नल बैंडविड्थ मूल से दोगुना होगा। न केवल वाहक, बल्कि एक पक्ष को भी बदलकर बैंड की संकीर्णता प्राप्त की जाती है, क्योंकि उनमें एक जानकारी होती है। इस प्रकार को दबे हुए वाहक के साथ SSB मॉडुलन के रूप में जाना जाता है।
डिमॉड्यूलेशन
इस प्रक्रिया के लिए मॉड्यूलेटेड सिग्नल को उसी आवृत्ति के वाहक के साथ मिश्रित करने की आवश्यकता होती है जो मॉड्यूलेटर द्वारा उत्सर्जित होती है। उसके बाद, मूल संकेत एक अलग आवृत्ति या आवृत्ति बैंड के रूप में प्राप्त किया जाता है, और फिर अन्य संकेतों से फ़िल्टर किया जाता है। कभी-कभी डिमॉड्यूलेशन के लिए वाहक की पीढ़ी सीटू में होती है, और यह हमेशा मॉड्यूलेटर पर वाहक आवृत्ति के साथ मेल नहीं खाता है। आवृत्तियों के बीच छोटे अंतर के कारण, बेमेल दिखाई देते हैं, जो टेलीफोन सर्किट के लिए विशिष्ट है।
पल्स मॉड्यूलेशन
यह एक डिजिटल बेसबैंड सिग्नल का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि यह एक बाइनरी डेटा सिग्नल को एक बहु-स्तरीय सिग्नल में एन्कोड करके एक से अधिक बिट प्रति बॉड को एन्कोड करने की अनुमति देता है। बाइनरी सिग्नल के बिट्स को कभी-कभी जोड़े में विभाजित किया जाता है। बिट्स की एक जोड़ी के लिए, चार संयोजनों का उपयोग किया जा सकता है, प्रत्येक जोड़ी को चार आयाम स्तरों में से एक द्वारा दर्शाया जा सकता है। इस तरह के एन्कोडेड सिग्नल को इस तथ्य की विशेषता है कि मॉड्यूलेशन बॉड दर मूल डेटा सिग्नल की आधी है, इसलिए इसका उपयोग किया जा सकता हैसामान्य तरीके से आयाम मॉडुलन। उसने रेडियो संचार में अपना आवेदन पाया।
आवृत्ति मॉडुलन
इस मॉड्यूलेशन वाले सिस्टम यह मानते हैं कि मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के आकार के अनुसार वाहक की आवृत्ति बदल जाएगी। टेलीफोन नेटवर्क पर उपलब्ध कुछ प्रभावों के प्रतिरोध के मामले में यह प्रकार आयाम प्रकार से बेहतर है, इसलिए इसे कम गति पर इस्तेमाल किया जाना चाहिए जहां बड़े आवृत्ति बैंड को आकर्षित करने की आवश्यकता नहीं है।
चरण-आयाम मॉडुलन
प्रति बॉड बिट्स की संख्या बढ़ाने के लिए, आप चरण और आयाम मॉड्यूलेशन को जोड़ सकते हैं।
आयाम-चरण मॉडुलन के आधुनिक तरीकों में से एक को वह कहा जा सकता है जो कई वाहकों के संचरण पर आधारित है। उदाहरण के लिए, कुछ अनुप्रयोगों में, 48 वाहकों का उपयोग किया जाता है, जिन्हें 45 हर्ट्ज की बैंडविड्थ द्वारा अलग किया जाता है। AM और PM को मिलाकर, प्रत्येक वाहक को प्रति व्यक्तिगत बॉड अवधि में 32 अलग-अलग राज्य आवंटित किए जाते हैं, ताकि 5 बिट प्रति बॉड ले जाया जा सके। यह पता चला है कि यह पूरा सेट आपको 240 बिट प्रति बॉड स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। 9600 बीपीएस पर काम करते समय, मॉडुलन दर के लिए केवल 40 बॉड की आवश्यकता होती है। इतना कम आंकड़ा टेलीफोन नेटवर्क में निहित आयाम और चरण कूद के प्रति काफी सहिष्णु है।
पीसीएम
इस प्रकार को आमतौर पर एनालॉग संकेतों को प्रसारित करने के लिए एक प्रणाली के रूप में माना जाता है, जैसे डिजिटल रूप में आवाज। मॉडुलन तकनीक का उपयोग मोडेम में नहीं किया जाता है। यहाँ एनालॉग सिग्नल की गेटिंग हैएनालॉग सिग्नल घटक की दोगुने उच्चतम आवृत्ति पर। टेलीफोन नेटवर्क पर ऐसी प्रणालियों का उपयोग करते समय, प्रति सेकंड 8000 बार स्ट्रोब होता है। प्रत्येक नमूना एक वोल्टेज स्तर है जो सात-बिट कोड के साथ एन्कोड किया गया है। बोली जाने वाली भाषा का सर्वोत्तम प्रतिनिधित्व करने के लिए, लॉगरिदमिक कोडिंग का उपयोग किया जाता है। सात बिट्स, आठवें के साथ, जो एक संकेत की उपस्थिति को इंगित करता है, एक ऑक्टेट बनाते हैं।
मैसेज सिग्नल को रिस्टोर करने के लिए मॉड्यूलेशन और डिटेक्शन की जरूरत होती है, यानी रिवर्स प्रोसेस। इस मामले में, सिग्नल को गैर-रैखिक तरीके से परिवर्तित किया जाता है। नॉनलाइनियर तत्व आउटपुट सिग्नल स्पेक्ट्रम को नए स्पेक्ट्रम घटकों के साथ समृद्ध करते हैं, और फिल्टर का उपयोग कम-आवृत्ति घटकों को अलग करने के लिए किया जाता है। गैर-रैखिक तत्वों के रूप में वैक्यूम डायोड, ट्रांजिस्टर, सेमीकंडक्टर डायोड का उपयोग करके मॉड्यूलेशन और डिटेक्शन किया जा सकता है। परंपरागत रूप से, पॉइंट सेमीकंडक्टर डायोड का उपयोग किया जाता है, क्योंकि प्लानर इनपुट कैपेसिटेंस काफ़ी बड़ा होता है।
आधुनिक विचार
डिजिटल मॉड्यूलेशन बहुत अधिक सूचना क्षमता प्रदान करता है और विभिन्न प्रकार की डिजिटल डेटा सेवाओं के साथ संगतता सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, यह सूचना की सुरक्षा को बढ़ाता है, संचार प्रणालियों की गुणवत्ता में सुधार करता है, और उन तक पहुंच को गति देता है।
किसी भी सिस्टम के डिजाइनरों को कई सीमाओं का सामना करना पड़ता है: स्वीकार्य शक्ति और बैंडविड्थ, संचार प्रणालियों के दिए गए शोर स्तर। हर दिन उपयोगकर्ताओं की संख्या बढ़ रही हैसंचार प्रणाली, और उनकी मांग भी बढ़ रही है, जिसके लिए रेडियो संसाधन में वृद्धि की आवश्यकता है। डिजिटल मॉडुलन एनालॉग से स्पष्ट रूप से भिन्न होता है कि इसमें वाहक बड़ी मात्रा में सूचना प्रसारित करता है।
उपयोग में कठिनाई
डिजिटल रेडियो संचार प्रणालियों के विकासकर्ताओं को ऐसे मुख्य कार्य का सामना करना पड़ता है - डेटा ट्रांसमिशन की बैंडविड्थ और तकनीकी शब्दों में सिस्टम की जटिलता के बीच समझौता करना। इसके लिए वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए विभिन्न मॉडुलन विधियों का उपयोग करना उचित है। रेडियो संचार को सरलतम ट्रांसमीटर और रिसीवर सर्किट का उपयोग करके भी व्यवस्थित किया जा सकता है, लेकिन इस तरह के संचार के लिए उपयोगकर्ताओं की संख्या के आनुपातिक आवृत्ति स्पेक्ट्रम का उपयोग किया जाएगा। अधिक जटिल रिसीवर और ट्रांसमीटर को समान मात्रा में सूचना प्रसारित करने के लिए कम बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। वर्णक्रमीय रूप से कुशल संचरण विधियों में जाने के लिए, उपकरण को तदनुसार जटिल करना आवश्यक है। यह समस्या संचार के प्रकार पर निर्भर नहीं करती है।
वैकल्पिक विकल्प
पल्स चौड़ाई मॉडुलन इस तथ्य की विशेषता है कि इसका वाहक संकेत दालों का एक क्रम है, जबकि पल्स आवृत्ति स्थिर है। परिवर्तन केवल मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के अनुसार प्रत्येक पल्स की अवधि की चिंता करते हैं।
पल्स-चौड़ाई मॉडुलन आवृत्ति-चरण मॉडुलन से अलग है। उत्तरार्द्ध में साइनसॉइड के रूप में सिग्नल का मॉड्यूलेशन शामिल है। यह निरंतर आयाम और चर आवृत्ति या चरण की विशेषता है। पल्स सिग्नल को आवृत्ति में भी संशोधित किया जा सकता है। अवधि हो सकती हैदालें स्थिर होती हैं, और उनकी आवृत्ति कुछ औसत मान में होती है, लेकिन उनका तात्कालिक मान मॉड्यूलेटिंग संकेतों के आधार पर अलग-अलग होगा।
निष्कर्ष
सरल मॉड्यूलेशन का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें केवल एक पैरामीटर मॉड्यूलेटिंग जानकारी के अनुसार बदल रहा है। आधुनिक संचार उपकरणों में उपयोग की जाने वाली संयुक्त मॉड्यूलेशन योजना तब होती है जब वाहक का आयाम और चरण दोनों एक साथ बदलते हैं। आधुनिक प्रणालियों में, कई उप-वाहकों का उपयोग किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक एक निश्चित प्रकार के मॉड्यूलेशन का उपयोग करता है। इस मामले में, हम सिग्नल मॉड्यूलेशन योजनाओं के बारे में बात कर रहे हैं। इस शब्द का उपयोग जटिल बहु-स्तरीय विचारों के लिए भी किया जाता है, जब व्यापक जानकारी के लिए विशेषताओं के अतिरिक्त विवरण की आवश्यकता होती है।
आधुनिक संचार प्रणालियां अन्य प्रकार के संकेतों के लिए आवृत्ति स्थान खाली करने के लिए बैंडविड्थ को कम करने के लिए सबसे कुशल मॉड्यूलेशन प्रकारों का उपयोग करती हैं। इससे केवल संचार की गुणवत्ता को लाभ होता है, लेकिन इस मामले में उपकरणों की जटिलता बहुत अधिक है। अंततः, मॉडुलन आवृत्ति एक परिणाम देती है जो अंतिम उपयोगकर्ता को केवल तकनीकी साधनों के उपयोग में आसानी के संदर्भ में दिखाई देती है।
