וויסן אָפטקייַט מאַדזשאַליישאַן (עפעם)

אַבדזשעקטיווז
* וויסן די שייכות פון טראַנספּאָרט אָפטקייַט, מאָדולאַטיאָן אָפטקייַט און מאַדזשאַליישאַן אינדעקס צו עפעקטיווקייַט און באַנדווידט
* פאַרגלייכן עפעם סיסטעמען צו אַמ סיסטעמען מיט אַכטונג צו עפעקטיווקייַט, באַנדווידט און ראַש.

יקערדיק סיסטעם
די גרונט קאָמוניקאַציע סיסטעם האט:
# טראַנסמיטער: דער סאַב-סיסטעם וואָס נעמט די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל און פּראַסעסאַז עס איידער טראַנסמיסיע. די טראַנסמיטער מאַדזשאַלייץ די אינפֿאָרמאַציע אַנטו אַ טראַנספּאָרט סיגנאַל, אַמפּלאַפייז דער סיגנאַל און בראָדקאַסץ עס איבער די קאַנאַל
# טשאַננעל: דער מעדיום וואָס טראַנספּאָרט די מאַדזשאַלייטיד סיגנאַל צו די ופנעמער. לופט אקטן ווי די קאַנאַל פֿאַר בראָדקאַסץ ווי ראַדיאָ. קען אויך זיין אַ וויירינג סיסטעם ווי קאַבלע טעלעוויזיע אָדער די אינטערנעט.
#באקומער: דער סאַב-סיסטעם וואָס נעמט די טראַנסמיטטעד סיגנאַל פון די קאַנאַל און פּראַסעסאַז עס צו צוריקקריגן די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל. די ופנעמער מוזן קענען צו דיסקרימינירן די סיגנאַל פון אנדערע סיגנאַלז וואָס קען נוצן די זעלבע קאַנאַל (גערופֿן טונינג), פאַרגיכערן די סיגנאַל פֿאַר פּראַסעסינג און דעמאָדולירן (אַראָפּנעמען די טרעגער) צו צוריקקריגן די אינפֿאָרמאַציע. דערנאָך פּראַסעסאַז די אינפֿאָרמאַציע פֿאַר אָפּטראָג (למשל בראָדקאַסט אויף אַ הילכיקער).

מאַדזשאַליישאַן
די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל קענען ראַרעלי זיין טראַנסמיטטעד ווי עס איז, עס מוזן זיין פּראַסעסט. צו נוצן ילעקטראָומאַגנעטיק טראַנסמיסיע, עס מוזן זיין קאָנווערטעד פֿון אַודיאָ צו אַן עלעקטריש סיגנאַל. די קאַנווערזשאַן איז אַטשיווד דורך אַ טראַנסדוסער. נאָך קאַנווערזשאַן עס איז געניצט צו מאַדזשאַלייט אַ טראַנספּאָרט סיגנאַל.

א טרעגער סיגנאַל איז געניצט פֿאַר צוויי סיבות:
* צו רעדוצירן די ווייוולענגט פֿאַר עפעקטיוו טראַנסמיסיע און אָפּטראָג (די אָפּטימום אַנטענאַ גרייס איז ½ אָדער ¼ פון אַ ווייוולענגט). א טיפּיש אַודיאָ אָפטקייַט פון 3000 הז וועט האָבן אַ ווייוולענגט פון 100 קילאמעטער און וואָלט דאַרפֿן אַן עפעקטיוו אַנטענע לענג פון 25 קילאמעטער! אין פאַרגלייַך, אַ טיפּיש טראַנספּאָרט פֿאַר עפעם איז 100 מהז, מיט אַ ווייוולענגט פון 3 עם און קען נוצן אַן אַנטענע פון ​​בלויז 80 סענטימעטער.

* צו לאָזן די זעלבע קאַנאַל סיימאַלטייניאַס נוצן, גערופֿן מולטיפּלעקסינג. יעדער יינציק סיגנאַל קענען זיין באַשטימט מיט אַ אַנדערש טרעגער אָפטקייַט (ווי ראַדיאָ סטיישאַנז) און נאָך טיילן די זעלבע קאַנאַל. די טעלעפאָן פירמע פאקטיש ינווענטאַד מאַדזשאַליישאַן צו לאָזן טעלעפאָן שמועסן זיין טראַנסמיטטעד איבער פּראָסט שורות.
די פּראָצעס פון מאַדזשאַליישאַן מיטל צו סיסטאַמאַטיקלי נוצן די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל (וואָס איר ווילן צו יבערשיקן) צו בייַטן עטלעכע פּאַראַמעטערס פון די טרעגער סיגנאַל. די טרעגער סיגנאַל איז יוזשאַוואַלי בלויז אַ סינוסאָיד מיט אַ איין אָפטקייַט (וועריז אין צייט ווי אַ סינוס כוואַליע).

די גרונט סינוס כוואַליע גייט ווי V (t) = Vo sin (2 pft + f) ווו די פּאַראַמעטערס זענען דיפיינד אונטן:

# V (t) דער וואָולטידזש פון דער סיגנאַל ווי אַ פונקציע פון ​​צייט.
# די אַמפּליטוד פון דעם סיגנאַל (רעפּראַזענץ די מאַקסימום ווערט אַטשיווד יעדער ציקל)
# אויב די אָפטקייט פון אַסאַליישאַן, די נומער פון סייקאַלז פּער סעקונדע (אויך באקאנט ווי Hertz = 1 ציקל פּער סעקונדע)
# אין דער פאַסע פון ​​דעם סיגנאַל, רעפּריזענטינג די סטאַרטינג פונט פון דעם ציקל.

צו מאַדזשאַלייט דעם סיגנאַל, נאָר מיטל צו סיסטאַמאַטיקלי בייַטן איינער פון די דרייַ פּאַראַמעטערס פון דעם סיגנאַל: אַמפּליטוד, אָפטקייַט אָדער פאַסע. דעריבער, דער טיפּ פון מאַדזשאַליישאַן קען זיין קאַטאַגערייזד ווי יעדער

AM: אַמפּליטוד מאַדזשאַליישאַן

עפעם: אָפטקייַט מאַדזשאַליישאַן אָדער

פּם: פאַסע מאַדזשאַליישאַן

באַמערקונג: PM קען זיין אַ אַנפאַמיליער טערמין אָבער איז אָפט געניצט. די קעראַקטעריסטיקס פון פּם זענען זייער ענלעך צו עפעם און אַזוי די טערמינען זענען אָפט געניצט ינטערטשיינדזשאַבלי.

FM
אָפטקייַט מאַדזשאַליישאַן ניצט די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל Vm (t) צו בייַטן די טראַנספּאָרט אָפטקייַט אין עטלעכע קליין קייט וועגן זייַן אָריגינעל ווערט. דאָ זענען די דרייַ סיגנאַלז אין מאַטאַמאַטיקאַל פאָרעם:

אינפֿאָרמאַציע: וום (ה)
* טרעגער: Vc (t) = Vco sin (2 p fc t + f)
* FM: VFM (t) = Vco sin (2 p [fc + (Df / Vmo) Vm (t)] t + f)

מיר האָבן ריפּלייסט די טראַנספּאָרט פון די טראַנספּאָרט אָפטקייַט, מיט אַ אָפטע-וועריינג אָפטקייַט. מיר אויך באַקענענ אַ נייַ טערמין: Df, די דיווייישאַן פון די שפּיץ אָפטקייַט. אין דעם פאָרעם, איר זאָל קענען צו זען אַז די אָפטקייַט פון די טרעגער: fc + (Df / Vmo) Vm (t) איצט וועריז צווישן די יקסטרימז פון fc - Df און fc + Df. די ינטערפּריטיישאַן פון Df ווערט קלאָר: עס איז די ווייטאַסט פון די אָריגינעל אָפטקייַט אַז עפעם סיגנאַל קען זיין. מאל עס איז ריפערד צו ווי די "מאַך" אין די אָפטקייַט.

מיר קענען אויך דעפינירן אַ מאָדולאַטיאָן אינדעקס פֿאַר עפעם, אַנאַלאָג צו AM:
* b = Df / fm, ווו fm איז די מאַקסימום מאַדזשאַלייטינג אָפטקייַט געניצט.
* די סימפּלאַסט ינטערפּריטיישאַן פון די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס, ב, איז ווי אַ מאָס פֿאַר די דיווייישאַן פון די שפּיץ אָפטקייַט, Df. אין אנדערע ווערטער, b רעפּראַזענץ אַ וועג צו אויסדריקן די שפּיץ דיווייישאַן אָפטקייַט ווי אַ קייפל פון די מאַקסימום מאַדזשאַלייטינג אָפטקייַט, fm, דאס הייסט Df = b fm.

בייַשפּיל: רעכן אין עפעם ראַדיאָ אַז די אַודיאָ סיגנאַל צו זיין טראַנסמיטטעד פֿון 20-15,000 הרז (עס טוט עס). אויב די עפעם סיסטעם געניצט אַ מאַקסימום מאַדזשאַלייטינג אינדעקס, b, פון 5.0, די אָפטקייַט וואָלט "מאַך" מיט אַ מאַקסימום פון 5 קס 15 כז = 75 כז העכער און אונטער די טראַנספּאָרט אָפטקייַט.

דאָ איז אַ פּשוט עפעם סיגנאַל:

דאָ, די טרעגער איז בייַ 30 הז, און די מאַדזשאַלייטינג אָפטקייַט איז 5 הז. די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס איז וועגן 3, וואָס די שפּיץ אָפטקייַט דיווייישאַן איז וועגן 15 הז. דאָס מיינט אַז די אָפטקייַט וועט בייַטן ערגעץ צווישן 15 און 45 הז. ווי שנעל די ציקל איז געענדיקט איז אַ פונקציע פון ​​די מאַדזשאַלייטינג אָפטקייַט.

עפעם ספּעקטרום
א ספּעקטרום רעפּראַזענץ די קאָרעוו אַמאַונץ פון פאַרשידענע אָפטקייַט קאַמפּאָונאַנץ אין קיין סיגנאַל. עס ס ווי די אַרויסווייַזן אויף די גראַפיקס-יקוואַלייזער אין דיין סטעריאָו וואָס האט לעדס ווייַזונג די קאָרעוו אַמאַונץ פון באַס, מיטל און טרעבאַל. די קאָראַספּאַנדז גלייַך צו ינקריסינג פריקוואַנסיז (טרעבאַל זייַנען די הויך אָפטקייַט קאַמפּאָונאַנץ). עס איז אַ געזונט-וויסן פאַקט פון מאטעמאטיק, אַז קיין פֿונקציע (סיגנאַל) קענען זיין דיקאַמפּאָוזד אין ריין סינוסוידאַל קאַמפּאָונאַנץ (מיט אַ ביסל פּאַטאַלאַדזשיקאַל אויסנעמען). 

אין טעכניש טערמינען, סינס און קאָסינעס פאָרעם אַ גאַנץ שטעלן פון פאַנגקשאַנז, אויך באקאנט ווי אַ יקער אין די ינפאַנאַט-דימענשאַנאַל וועקטאָר פּלאַץ פון פאַקטיש-וואַליוד פאַנגקשאַנז (גאַג רעפלעקס). ווייַל יעדער סיגנאַל קענען זיין געדאַנק פון סינוסאָידאַל סיגנאַלז, דער ספּעקטרום רעפּראַזענץ דער "רעצעפּט קאָרט" ווי אַזוי צו מאַכן די סיגנאַל פון סינוסאָידס. ווי: 1 טייל פון 50 הז און 2 טיילן פון 200 הרז. ריין סינוסאָידס האָבן די סימפּלאַסט ספּעקטרום פון אַלע, נאָר איין קאָמפּאָנענט:

אין דעם בייַשפּיל, דער טראַנספּאָרט האט 8 Hz און אַזוי דער ספּעקטרום האט אַ איין קאָמפּאָנענט מיט ווערט 1.0 ביי 8 Hz

די עפעם ספּעקטרום איז באטייטיק מער קאָמפּליצירט. די ספּעקטרום פון אַ פּשוט עפעם סיגנאַל קוקט ווי:





די טרעגער איז איצט 65 הז, די מאַדזשאַליישאַן סיגנאַל איז אַ ריין 5 הז טאָן, און די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס איז 2. וואָס מיר זען זענען קייפל זייַט-באַנדס (ספּייקס אין אנדערע ווי די טרעגער אָפטקייַט), וואָס זענען אפגעשיידט דורך די מאַדזשאַליישאַן אָפטקייַט, 5 הז. אויף יעדער זייַט פון דער טרעגער עס זענען בעערעך 3 זייַט-באַנדס. די פאָרעם פון די ספּעקטרום קען זיין דערקלערט מיט אַ פּשוט העטעראָדינע אַרגומענט: ווען איר מישן די דרייַ פריקוואַנסיז (פ, פם און דף) צוזאַמען, איר באַקומען די סומע און די חילוק פריקוואַנסיז. די גרעסטע קאָמבינאַציע איז פק + fm + דף, און דער קלענסטער איז fc - fm - דף. זינט Df = b fm, די אָפטקייַט וועריז (b + 1) FM אויבן און אונטער די טרעגער.


א מער רעאַליסטיש בייַשפּיל איז צו נוצן אַ אַודיאָ ספּעקטרום צו צושטעלן די מאַדזשאַליישאַן:





אין דעם בייַשפּיל, די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל וועריז צווישן 1 און 11 הז. די טרעגער איז בייַ 65 הז און די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס איז 2. די ספּידז פון די זייַט-באַנד זייַנען ריפּלייסט דורך אַ קעסיידערדיק קעסיידערדיק ספּעקטרום. די מאָס פון די זייַט-באַנדס איז לימיטעד (בעערעך) צו (b + 1) FM אויבן און ווייטער. דאָ, דאָס וואָלט זיין 33 Hz אויבן און ווייטער, און מאַכן די באַנדווידט וועגן 66 Hz. מיר זען אַז די זייַט-באַנדס גרייכן פון 35 צו 90 הז, אַזוי אַז די באַנדווידט איז 65 הז.

איר קען האָבן געחידושט וואָס מיר איגנאָרירט די גלאַט כאַמפּס אין די עקסטרעם ענדס פון די ספּעקטרום. דער אמת איז אַז זיי זענען אַ בייפּראָדוקט פון אָפטקייַט מאַדזשאַליישאַן (עס איז קיין ראַנדאָם ראַש אין דעם בייַשפּיל). אָבער, זיי קען זיין איגנאָרירט איגנאָרירט ווייַל זיי האָבן בלויז אַ מינוט בראָכצאָל פון די גאַנץ מאַכט. אין פיר, די טראַפ - ראַש וואָלט פאַרשטאַרקן זיי סייַ ווי סייַ.

בייַשפּיל: עפעם ראַדיאָ
עפעם ראַדיאָ ניצט אָפטקייַט מאַדזשאַליישאַן. די אָפטקייַט באַנד פֿאַר עפעם ראַדיאָ איז וועגן 88 צו 108 מהז. די אינפֿאָרמאַציע סיגנאַל איז מוזיק און קול וואָס פאַלן אין די אַודיאָ ספּעקטרום. די פול אַודיאָ ספּעקטרום ריינדזשאַז פאָרעם 20 צו 20,000 הז, אָבער עפעם ראַדיאָ לימיץ די אויבערשטער מאַדזשאַליישאַן אָפטקייַט צו 15 כז (קפ. AM ראַדיאָ וואָס לימיץ די אויבערשטער אָפטקייַט צו 5 כז). כאָטש עטלעכע פון ​​די סיגנאַל קען זיין פאַרפאַלן העכער ווי 15 כז, רובֿ מענטשן קענען נישט הערן עס סייַ ווי סייַ, אַזוי עס איז אַ ביסל אָנווער פון פאַדעלאַטי. עפעם ראַדיאָ אפֿשר ריפערד צו ווי "הויך-פאַדעלאַטי."

אויב עפעם טראַנסמיטערז נוצן אַ מאַקסימום מאַדזשאַליישאַן אינדעקס פון וועגן 5.0, אַזוי די ריזאַלטינג באַנדווידט איז 180 כז (בעערעך 0.2 מהז). די פקק אַסיינז סטיישאַנז) 0.2 מהז באַזונדער צו פאַרמייַדן אָוווערלאַפּינג סיגנאַלז (צופאַל? איך טראַכטן נישט!). אויב איר האָט פּלאָמבירן די עפעם באַנד מיט סטיישאַנז, איר קען באַקומען 108 - 88 / .2 = 100 סטיישאַנז, בעערעך דער זעלביקער נומער ווי AM ראַדיאָ (107). דאָס סאָונדס קאַנווינסינג, אָבער איז אַקשלי מער קאָמפּליצירט (אַג!).

עפעם ראַדיאָ איז בראָדקאַסט אין סטעריאָו, טייַטש צוויי טשאַנאַלז פון אינפֿאָרמאַציע. אין פיר, זיי דזשענערייט דרייַ סיגנאַלז איידער אַפּלייינג די מאַדזשאַליישאַן:

די סיגנאַל L + R (לינקס + רעכט) צווישן 50-15,000 הז.
* אַ פּילאָט טרעגער פון 19 כז.

* די LR סיגנאַל צענטערעד אַ 38 כז פּילאָט טרעגער (וואָס איז סאַפּרעסט) אַז ריינדזשאַז 23-53 כז.

דער אינפארמאציע סיגנאַל האט אַ מאַקסימום מאַדזשאַלייטינג אָפטקייַט פון 53 כז און ריקווייערז אַ רעדוקציע אין די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס צו וועגן 1.0 צו האַלטן די גאַנץ סיגנאַל באַנדווידט וועגן 200 כז.

עפעם פּערפאָרמאַנסע
באַנדווידט
ווי מיר שוין געוויזן, די באַנדווידט פון אַ עפעם סיגנאַל קען זיין פּרעדיקטעד מיט:

* BW = 2 (b + 1) fm

ווו b איז די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס און FM איז די מאַקסימום מאָדולאַטינג אָפטקייַט געניצט.

עפעם ראַדיאָ האט אַ באטייטיק גרעסערע באַנדווידט ווי אַם ראַדיאָ, אָבער די עפעם ראַדיאָ באַנד איז אויך גרעסערע. די קאָמבינאַציע האלט די נומער פון פאַראַנען טשאַנאַלז בעערעך די זעלבע.

דער באַנדווידט פון אַ עפעם סיגנאַל האט אַ מער קאָמפּליצירט אָפענגיקייט ווי אין די AM פאַל (צוריקרופן, די באַנדווידט פון אַם סיגנאַלז אָפענגען בלויז אויף די מאַקסימום מאַדזשאַליישאַן אָפטקייַט). אין עפעם, ביידע די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס און די מאָדולאַטינג אָפטקייַט ווירקן די באַנדווידט. ווי די אינפֿאָרמאַציע איז שטארקער, די באַנדווידט אויך וואקסט.

עפעקטיווקייַט
די עפעקטיווקייט פון אַ סיגנאַל איז די מאַכט אין די זייַט-באַנדס ווי אַ בראָכצאָל פון די גאַנץ. אין עפעם סיגנאַלז, ווייַל פון די היפּש זייַט באַנדס געשאפן, די עפעקטיווקייַט איז בכלל הויך. צוריקרופן אַז קאַנווענשאַנאַל AM איז לימיטעד צו וועגן 33% עפעקטיווקייַט צו פאַרמייַדן דיסטאָרשאַן אין די ופנעמער ווען די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס איז געווען גרעסער ווי 1. עפעם האט קיין אַנאַלאָג פּראָבלעם.

די זייַט-באַנד סטרוקטור איז פערלי קאָמפּליצירט, אָבער עס איז זיכער צו זאָגן אַז די עפעקטיווקייַט איז בכלל ימפּרוווד דורך מאכן די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס גרעסערע (ווי עס זאָל זיין). אָבער אויב איר מאַכן די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס גרעסערע, אַזוי מאַכן די באַנדווידט גרעסערע (ניט ענלעך AM) וואָס האט זייַן דיסאַדוואַנטידזשיז. ווי טיפּיש אין ינזשעניעריע, אַ קאָמפּראָמיס צווישן עפעקטיווקייַט און פאָרשטעלונג איז געשלאגן. די מאָדולאַטיאָן אינדעקס איז נאָרמאַלי לימיטעד צו אַ ווערט צווישן 1 און 5, דיפּענדינג אויף די אַפּלאַקיישאַן.

ראַש
עפעם סיסטעמען זענען פיל בעסער אין רידזשעקטינג ראַש ווי אַם סיסטעמען. ראַש בכלל איז פאַרשפּרייטן יונאַפאָרמלי אַריבער די ספּעקטרום (די אַזוי-גערופֿן ווייַס ראַש, טייַטש ברייט ספּעקטרום). די אַמפּליטוד פון ראַש איז ראַנדאַמלי ביי די פריקוואַנסיז. דער ענדערונג אין אַמפּליטוד קענען אַקשלי מאַדזשאַלייט דעם סיגנאַל און זיין פּיקט זיך אין די AM סיסטעם. ווי אַ רעזולטאַט, AM סיסטעמען זענען זייער שפּירעוודיק פֿאַר טראַפ ראַש. א ביישפּיל, די יגנישאַן סיסטעם ראַש אין דיין מאַשין. ספּעציעלע פילטערס דאַרפֿן צו זיין אינסטאַלירן צו האַלטן די ינטערפיראַנס פון דיין מאַשין ראַדיאָ.

עפעם סיסטעמען זענען ינכעראַנטלי ימיון קעגן טראַפ - ראַש. כּדי ראַש זאָל אַרייַנמישנ זיך, עס וואָלט עפעס מאַדזשאַלייט די אָפטקייַט. אָבער דער ראַש איז פונאנדערגעטיילט יונאַפאָרמלי אין אָפטקייַט און וועריז מערסטנס אין אַמפּליטוד. ווי אַ רעזולטאַט, עס איז כמעט קיין ינטערפיראַנס פּיקט זיך אין די עפעם ופנעמער. עפעם איז מאל גערופֿן "סטאַטיק פריי", ריפערינג צו זיין העכער ימיונאַטי קעגן ראַנדאָם ראַש.

קיצער
אין עפעם סיגנאַלז, ביידע די עפעקטיווקייַט און באַנדווידט זענען ביידע אָפענגען אויף די מאַקסימום מאַדזשאַליישאַן אָפטקייַט און די מאַדזשאַליישאַן אינדעקס.
קאַמפּערד צו AM, די עפעם סיגנאַל האט אַ העכער עפעקטיווקייַט, אַ גרעסערע באַנדווידט און בעסער ימיונאַטי פֿאַר ראַש.

לאז איבער א מעלדונג 

אַרטיקל ליסטע