مدولاسیون
مدولاسیون (به فارسی: پیمانه‌بندی کردن، سازمان‌دهی) در مهندسی برق و مخابرات، عبارت است از سوارکردن سیگنال پیام (داده، اطلاعات) روی یک سیگنال دیگر که معمولاً فرکانس بالاتری دارد (سیگنال حامل). این کار به منظور افزایش برد سیگنال و بهره‌وری انتقال و استفاده بهتر از پهنای باند کانال صورت می‌گیرد.
| سوارسازی (مدولاسیون) |
|---|
| سوارسازی آنالوگ |
| سوارسازی دیجیتال |
| مخابرات طیف گسترده |
|
| جستارهای وابسته |
در مدولاسیون، یکی از مشخصه‌های سیگنال حامل (مثلاً دامنه، فرکانس، فاز، یا ترکیبی از این‌ها) با توجه به سیگنال پیام تغییر داده می‌شوند.
از دیدگاهی جامع‌تر، فرایند گنجاندن سیگنال حاوی اطلاعات در سیگنالی دیگر را مدولاسیون می نامند. همچنین استخراج سیگنال حاوی اطلاعات، دمدولاسیون نام دارد.
ضرورت مدولاسیون
- از پهنای باند استفاده‌ای بهینه شود و هر پیام در کانال خاصی قرار گیرد.
- بر مسافت انتقال پیام - که در فرکانس‌های پایین کم است - افزوده شود.
اگر کانال مخابراتی فضای آزاد باشد، برای ارسال و دریافت سیگنال آنتنی لازم است که طولش متناسب با طول موج سیگنال باشد. بسیاری از سیگنال‌های صوتی دارای مؤلفه فرکانسی تا حدود 3 KHz یا پایین‌تر هستند که در این صورت طول آنتن مورد نیاز باید حدود 50 km باشد. اما اگر از مدولاسیون برای سوار کردن سیگنال صوت بر روی یک موج حامل با فرکانس مثلاً 100 MHz استفاده کنیم، طول آنتن‌ها حدود یک تا دو متر خواهد بود.
انواع مدولاسیون
مدولاسیون انواع مختلفی دارد. همچنین مدولاسیون به انواع آنالوگ و دیجیتال هم تقسیم می‌شود. برای اشاره به مدولاسیون‌های دیجیتال بیشتر از اصطلاح کلیدزنی (Keying) استفاده می‌شود.
در مدولاسیون، سیگنال فرکانس بالا (حامل) بر اساس سیگنال پیام تغییر داده می‌شود. سیگنال حامل خواص مختلفی دارد که می‌تواند بر اساس سیگنال پیام تغییر داده شوند و از این رو انواع مختلفی از مدولاسیون پدید می‌آید.
- مدولاسیون دامنه (AM): دامنهٔ سیگنال حامل بر اساس تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شود.
- مدولاسیون فرکانس (FM): فرکانس سیگنال حامل بر اساس تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شود.
- مدولاسیون فاز (PM): فاز سیگنال حامل بر اساس تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شود.
- مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم(ofdm):پهنای باند بین چند زیرحامل که برهم عمود هستند تقسیم می‌شود.
روش‌های مدولاسیون علاوه بر آن که امکان گنجاندن اطلاعات را بر روی سیگنالی که انتشار مؤثرتری دارد فراهم می‌کند، نیز امکان می‌دهد که چند سیگنال دارای طیف همپوشان از طریق یک کانال انتقال یابند، این مفهوم مالتی‌پلکسینگ نام دارد.
جستارهای وابسته
- مدولاسیون کد پالس
- مدولاتور فضایی نوری
- دمودولاتور
- مدولاسیو تقسیم فرکانس عمودبرهم
منابع
سیگنال‌ها و سیستم ها. ترجمهٔ محمود دیانی. نویسندگان: آلن اپنهایم، الن ویلسکی، حمید نواب. چاپ هفدهم، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، پاییز 89، شابک ۹۶۴−۶۲۶۴−۲۸-X .
