תקשורת ספרתית אפנון דפקים

ספרתית תקשורתדפקים אפנון

- דפקים אפנון ספרתית תקשורת

דופק: • בצורת תמיד הספרתי האות תזכורת•: הבאות מהצורות באחת בדופק מידע להעביר ניתןהדופק • תנופת (PAM- Pulse Amplitude Modulation) אפנון

הדגימה – בנקודת האנלוגי האות לתנופת ישר ביחס עומד התנופה גודל

• ) הדופק ) משך רוחב (PWM- Pulse Width Modulation )אפנוןהדגימה – בנקודת האנלוגי האות לתנופת ישר ביחס עומד הרוחב

הדופק • מיקום (PPM- Pulse Position Modulation )אפנוןההופעה ) – זמן ובין אפנון ללא ההופעה זמן בין בזמן ההפרש המיקום

הדגימה( בנקודת האנלוגי האות לתנופת ישר ביחס עומד בפועל

מקודד • דופק (PCM- Pulse Code Modulation )אפנוןהאות – לתנופת ישר ביחס עומד שגודלו ספרתי מספר מתאר הקוד

הדגימה בנקודת האנלוגי

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתדופק ) תנופת (PAMאפנון

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתדופק ) תנופת (PAMאפנון

•? נקבע הדגימה תדר משפט איזה לפינייקוויסט • משפט

מוגבל פס רוחב בעלת פונקציה במהימנות להציג ניתן , דגימות הפס באמצעות רוחב כפול שלהן .שהקצב

כלומר: אחרי המתקבלים הדפקים את מגביר הקו מגבר

התקשורת, לערוץ אותם ומשדר הדגימה

as ff 2

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתדופק ) תנופת (PAMאפנון

האנלוגי- האות של לרמתו שווה הדפקים תנופתהדגימה בזמן

מראש - ומוגדר קבוע הדפקים רוחב

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתדופק ) תנופת בעיות( - PAMאפנון

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתדופק ) תנופת בעיות(- PAMאפנון

בתווך • המעבר אחרי הנקלט האות תנופת , הגדלים ועיוותים השהיות מרעשים מושפעת

. המרחק עםהאות – לתנופת רק להתייחס ניתן השחזור בפעולת

של האמיתית הרמה בזיהוי טעויות ייתכנו ולכןהאות.

השידור • לשעון הקליטה שעון בין סנכרוןנפרד: – בערוץ השעון את לשדר פתרוןיקר – פתרון

- דפקים אפנון ספרתית תקשורת( מקודד דופק (PCMאפנון

אנלוגיים • גדלים אין זו בשיטהלהיות • שיכול לקוד מתורגם האנלוגי האות

או BCDבינארילערוץ • המשודר האות של הקידוד קיים

התקשורת

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתהשוואה

- דפקים אפנון ספרתית תקשורתשאלות

שיטת • בין ההבדל את שיטת PAMהסבר לביןPCM האות של העיבוד צורת של בהקשר

הספרתי.

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורת

תקשורת • ערוצי של גדולה כמות להעביר רוציםנקודות שתי תווך בין באותו

את • להרכיב צורך יש זה את לעשות כדיביחד האותות

•. הקולט בצד ביניהם להפריד לדעת• " ריבוב" נקראת האות (multiplexing)הרכבת

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורת

•: ריבוב לבצע שיטות שתי קיימותבתדר • -Frequency Division Multiplexing)ריבוב

FDM)•( בזמן ( Time Division Multiplexing- TDMריבוב

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתFDM

אנלוגיים • לאותות מתאימה• " " -" פרוסה " כל רוחב לפרוסות התדר חלוקת

4kHz

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתFDM

מאזור מועתק הראשון 0-4kHzהערוץ10-14kHzלאזור

מאזור מועתק השני 0-4kHzהערוץ14-18kHzלאזור

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתFDM -בעיה

השכנים • הערוצים בין מסוימת השפעה קיימת• , שמעביר מסנן וכל אידיאלי מסנן קיים לא

מהאותות חלק גם מעביר רצוי פס רוחבהסמוכים.

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתTDM

ספרתיים • לאותות מתאימהשווים • במרווחים המידע אות את דוגמיםאותות • של דגימות מעבירים דגימות שתי כל בין

אחרים

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתTDM

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתTDM

קבוע • הוא הערוצים הופעת סדרערוץ • מהופעת הדגימות הופעתו 1קבוצת ועד

מסגרת נקראת ( Frame)בשניתהיא • ומתי מסגרת מתחילה מתי לדעת כדי

. סנכרון, אותות לה מוסיפים מסתיימתמסגרת • בתוך ערוץ הופעת של הזמן פרק

( " זמן " חריץ (Time Slotנקרא

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתTDM

- ספרתיים אותות ריבוב ספרתית תקשורתשאלות

אותות • של ריבוב לבצע צורך יש מדוע הסבר. משודרים מידע

•. בזמן ריבוב מהו הסבר

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהדגימה פעולת

שאלה:••? הדגימה לביצוע הזמן משך מהוהוא • דיבור אות עבור הדגימה .8000קצב בשנייה דגימות•: יהיה דגימות שתי בין הזמן כלומר•t= 1/8000 = 125μsec• . זמן דורשים מעשי באופן מאד קצר להיות צריך הדגימה זמן

פי הקטן .10דגימה הדגימות בין מהזמן ויותר•. שניות מיקרו כמה יהיה הדגימה זמן קולי אות עבור כלומרהזמן • קבוע פי על נקבע RC( R)הזמן הטרנזיסטור- התנגדותהוא • קבל של טעינה שזמן להניח בו ) 5מקובל הזמן זמן קבועי

- ל מגיע (99%הקבל המבוא ממתח

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהדגימה פעולת

דוגמא:•• . " שהתנגדות נניח ל הנ המעגל מתוך

היא בהולכה , 50הטרנזיסטור זמן ונדרש אוהםשל .10דגימה שניות מיקרו

•? הקבל גודל מהופתרון:•

610105 xRC

nFxC xx 401040 95051010 6

לאות אנלוגי מידע אות הפיכתסיפרתי מידע

הבאים • למעגלים כמבוא משמש הנדגם הערך. והקידוד הכימוי מעגלי

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהכימוי פעולת

•. רציפה בצורה משתנה המקורי האות•. בקפיצות משתנה האות הדגימה לאחר• , אינסוף יש רציף המקורי והאות מאחר

. מתח רמות של אפשרויות

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהכימוי פעולת

•: הכימוי תהליך של המטרההאפשריות • המתח רמות תחום את לחלק

צרים- תחומים לתת• - בדיד ערך יש צר תחום תת לכלמייצג • מספר באמצעות מיוצג הבדיד הערך•: אחרות במיליםהאפשריות • המתח רמות של הערכים אינסוף מיפוי

התחומים את המייצגים מספרים של סופי למספר. המידע אות של המתח של

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהכימוי פעולת

עקרונית כימוי פעולת מתארת הטבלהבין המשתנה מבוא מתח - 0עבור וולט 8ל

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהכימוי פעולת

חלוקות • לתת האות רמת את שנחלק ככל. יותר נדייק כך יותר רבות

גבוהות • בעלויות כרוכה כזאת חלוקהפשרה • נמצאה הכימוי לגבי שנקבעו בתקנים

, אחד מצד הגבוהות בעלויות שהתחשבהבהבדלי להבחין האנושית האוזן של וביכולת

הרמות.ישנן • היום המקובלים , 256בתקנים רמות

" י ע .8המיוצגות סיביות

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהכימוי פעולת

. שגיאה יוצרים אנו הכימוי בתהליך כי ברור. בגרף שרואים כמו

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהכימוי פעולת

שאלות:•.תאר• הכימוי פעולת אתמתח • עבור הכימוי של אפשרית חלוקה תן

בין הנע - 0מבוא וולט 5ל המקובלים • בתקנים היום יש רמות כמה

בעולם?

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהקידוד פעולת

המספר • את לקוד מתרגמים הקידוד בפעולת. הכימוי בפעולת המתקבל

מקודד • דופק אפנון היא הזאת האפנון שיטת(PCM)הם • הקידוד פעולת לביצוע הנפוצים הקודים

וקוד הבינארי .BCDהקוד

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתהקידוד פעולת

: הקידוד תהליךלקוד הדגימה הפיכת

הכימוי לאחר

סיפרתי מידע לאות אנלוגי מידע אות הפיכתביניים סיכום

האות שחזור

כאות • משודר האות הקידוד פעולת לאחר. התקשורת בערוץ סיפרתי

• ) הרחוק ) הצד השני לצד מגיע המשודר האות. למקלט ונכנס

פענוח • פעולת מתבצעת• - האות שחזור לאנלוגי הספרתי האות הפיכת

האות שחזורהאות לשחזור הפעילויות

לגילוי '• המבוא אות '1או' '0דגימתמקודד • ספרתי לאות בחזרה הקו של האות תרגום

או BCDבינארי• , את מייצגת אחת שכל למנות הספרתי האות חלוקת

. הדגימה בנקודת האות של הערךאנלוגיות • לרמות המקודדים הספרתיים הערכים המרת• , כפי המקורי לאות הדומה המדורג האות יצירת

. הכימוי בפעולת שהתקבל• " הדומה" אנלוגי אות לקבלת המדורג האות החלקת

. ששודר המקורי לאות האפשר ככל

האות שחזור

האות שחזורהמערכת שעון

שודר '• מתי לגלות היא הראשונה ' 1הפעולה'0ומתי '

עם • ומתואם מדויק שעון חייבים זאת לגלות כדי. המשדר בצד השעון

קוראים • השעונים בים ההתאמה לפעילות" סנכרון"

האות שחזורהמערכת שעון

האות שחזורהמערכת שעון

סיבית • כל באמצע תהיה שהדגימה נרצהלשעון • שווה הקליטה מעגלי של השעון תדר

השידור מעגליסיבית – כל ממרכז סטייה– : מסיביות דגימות יותר נקבל יותר מהיר שעון– : מסיביות דגימות פחות נקבל יותר איטי שעון

האות שחזורהמערכת שעון

לסיבית סיבית בין מעבר בזמן הדגימה

הסיביות הגעת מקצב קטן תדר

הסיבית במרכז נכונה הדגימה

האנלוגי האות שחזור

שאלות:••? לאנלוגי ספרתי אות בשחזור יש שלבים כמהשלבים 6 ••? השלבים מהם

לגילוי. '1– המבוא אות '1','0דגימתמקודד. 2– לאות הקו אות תרגום–3. למנות. האות חלוקתאנלוגיים. 4– לערכים הספרתיים הערכים המרתמדורג. 5– אות יצירת–6 " אנלוגי. " לאות האות החלקת

•? סנכרון צריך למהעודפות • דגימות עקב שגיאות ייוצרו ולא נכונה תהיה האות שדגימת כדי

. , הסיבית ערך שינוי ברגע דגימה או חסרות או

סיכום

סיכום

•. נמוכים מעביר למסנן נכנס האנלוגי האות•? מה בשביל

– - מ הגבוהים בתדרים רקע רעשי 4000Hzסילוקנדגם • האנלוגי המידע•? הדגימה לאחר יוצא הוא איך

מדורג – כאות יוצא

והקידוד • הכימוי למעגלי מועבר המידע•? הקידוד לאחר מקבלים מה

–. ספרתי אות

קו • לאות המידע עיבוד•. הקידוד ומעגלי והשמירה הדגימה פעולות את מבקר השידור שעון

סיכום

הספרתית • התקשורת בערוץ משודר האותהקליטה • בצדוהפרעות • הרעשים לסילוק למסנן כניסה• - סנכרון מבטיח השעון את מפעיל המבוא אותהספרתי • האות דגימתלקו • לקידוד הפוכה פעולה מתבצעתהקידוד • לפעולת הפוכה בפעולה מדורג לאות המרה

(Decoding)• " החדים " המעברים את להחליק בכדי סינון עובר האות

המדרגות בין

ספרתי מידע בהעברת שגיאות

•: גורמים ממספר נובעות השגיאות– , - המבוא אות אפסי לא שהזמן בגלל הדגימה זמן משך

. הדגימה בזמן משתנה– , במשך, להטען מצליח לא הדגימה מתח את שמקבל הקבל

. המבוא למתח הקצרה הדגימה• , ניתנת ולכן קבועה נשארת זאת שגיאה קבוע נשאר הדגימה זמן אם

לקיזוז.– . - - תחומים לתת הכניסה אות רמת את תוחמים הכימוי פעולת

הערך • ובין המקורי האות ערך בין כהפרש מוגדרת הכימוי שגיאת. לו שהוגדר

עד • של תדר שינוי בטווח באות בשינוי מבחינה אינה .10%האוזןפי • של עוצמה שינוי בטווח באות בשינוי מבחינה אינה .2האוזן

ספרתי מידע בהעברת שגיאות

בעיה • היא נמוכות בעוצמות הכימוי רעש בעייתחמורה

פתרונות:•–- מ הכימוי רמות - 256הגדלת 1024או 512ל

יקר • פתרון

– - הרמות של ליניארי אי פילוגיותר • קטנות במדרגות נשתמש הנמוכות בעוצמותיותר • גדולות במדרגות נשתמש הגבוהות בעוצמות•. הגבוהות בעוצמות רגישה פחות האוזן

ספרתי מידע בהעברת שגיאות

שאלות:•מידע • בהעברת לשגיאות הגורמים מהם

ספרתי?הדגימה( 1– זמן משךהמבוא( 2– אות בערך נטען לא הקבלהכימוי( 3– פעולת

הכימוי • בעיית את פתרו איך– - הרמות של ליניארית אי חלוקה

רועש בערוץ ספרתית תקשורת