الهندسةهندسة الاتصالات

البث التماثلي في الاتصالات Analog broadcast

إنّ البث الأرضي على أعتاب تحول ثوري إلى البث الرقمي في جميع أنحاء العالم، ومن المتوقع أن تكون عملية الانتقال من البث التماثلي إلى البث الرقمي، والتي توفر مزايا من حيث كفاءة الطيف وجودة الفيديو والصوت الأعلى وفرص العمل الجديدة، وفي ذروة المستوى في الدورة القادمة لقطاع تنمية الاتصالات في معظم البلدان النامية، كما ستزداد طلبات المساعدة تماشياً مع الانتقال القادم إلى البث الأرضي الرقمي والبث المتزامن والإيقاف التماثلي.

 

ما هو البث التماثلي في الاتصالات

 

البث التماثلي في الاتصالات: هو  الإرسال الإلكتروني لإشارات الراديو والتلفاز المخصصة لاستقبال الجمهور العام، وعلى عكس الإشارات الخاصة الموجهة إلى أجهزة استقبال محددة، كما يمكن وصف البث في شكله الأكثر شيوعاً بأنّه النشر المنتظم للترفيه والمعلومات والبرامج التعليمية وغيرها من الميزات للاستقبال المتزامن من قبل جمهور متناثر بجهاز استقبال مناسب.

 

قد يكون البث مسموعاً فقط كما هو الحال في الراديو أو مرئياً أو مزيجاً من الاثنين كما هو الحال في التلفاز، كما يمكن القول أنّ البث الصوتي بهذا المعنى قد بدأ حوالي عام 1920م بينما بدأ البث التلفزيوني في الثلاثينيات، ومع ظهور التلفاز الكابلي في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي واستخدام الأقمار الصناعية للبث في بداية الستينيات، تحسن الاستقبال التلفزيوني وزاد عدد البرامج المستلمة بشكل كبير.

 

أساسيات البث التماثلي في الاتصالات

 

يتم تقديم طريقة لبث الصوت الرقمي في وقت واحد مع راديو تعديل التردد التماثلي “FM” الحالي، حيث تعتمد الطريقة على الحساب المسبق لاستجابة إشارة “FM” التماثلية للمضيف، وعند جهاز الاستقبال الرقمي وإلغائها مسبقًا عند جهاز الإرسال، ونتيجةً لذلك يكون الإرسال الرقمي خالياً من التداخل من “FM” التماثلي.

 

يتم تحديد معدل ومستوى الطاقة للإرسال الرقمي بطريقة تجعل التداخل الذي تتعرض له البيانات الرقمية على إشارة “FM” التماثلية عند مستويات منخفضة مقبولة، كما يعتمد الإرسال الرقمي على تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد التكيفي “OFDM” أي الموجة الحاملة المتعددة التكيفية، كما يتم اختيار الترددات وعدد الموجات الحاملة للمودم الرقمي متعدد الموجات بحكمة بطريقة متغيرة بمرور الوقت بحيث تتسبب في تشويه ضئيل في جهاز استقبال قياسي من أجل “FM” التماثلي.

 

تشير عمليات المحاكاة المستندة إلى تصميم إشارة متحفظ غير محسن إلى أن معدلات البيانات التي تصل إلى حوالي “130 كيلو بايت / ثانية” داخل قناة “FM” بتردد “200 كيلو هرتز”، ويمكن تحقيقها لإشارات الاختبار الصوتية، كما تظهر عدداً من الأمثلة العددية حيث يستخدم متوسط ​​البيانات الرقمية ما يصل إلى “50%” من طيف الطاقة “200 كيلو هرتز” مع مستويات طاقة إشارة رقمية “25 ديسبل” – “35 ديسيبل” أقل من الإشارة التماثلية.

 

  • “FM” هي اختصار لـ “Frequency modulation”.

 

  • “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency division multiplexing”.

 

تطور البث التماثلي في الاتصالات

 

بسبب الإرسال الرقمي المتغير الناتج يلزم وجود قناة تحكم، كما يتم أيضاً تقديم طريقة للإلغاء المسبق باستخدام مخططات طيف انتشار متعددة متعامدة ذات تسلسل مباشر، والبث التلفزيوني للإذاعة والتلفاز لاستقبال الجمهور العام على راديو وتلفاز وصف البث في شكله الأكثر شيوعاً للجمهور النشر المنتظم يمكن للترفيه والبرامج التعليمية، وغيرها من المعالم للاستقبال المتزامن قبل جمهور متناثر بجهاز استقبال مناسب.

 

كما هو الحال في التلفاز بدأ البث التلفزيوني في الثلاثينيات، وظهور التلفاز الكابلي في الخمسينيات من القرن الماضي واستخدام الأقمار الصناعية للبث في بداية الستينيات، كما تحسن التلفاز وزاد عدد البرامج المستلمة بشكل كبير، حيث تم بث أول برنامج إذاعي معروف في الولايات المتحدة في عام 1906م والتي سمعها مشغلو السفن اللاسلكية داخل دائرة نصف قطرها عدة مئات من الأميال.

 

وبعد تخفيف القيود العسكرية على الراديو في نهاية الحرب العالمية الأولى تم تشغيل العديد من المحطات الإذاعية التجريبية والمجهزة بأجهزة منزلية الصنع من قبل هواة، وكان مدى هذه الإذاعات على بعد أميال قليلة فقط وكان جهاز الاستقبال الضروري لسماعها في الغالب في أيدي المجربين الآخرين الذين مثل المذيعين، كانوا يتابعون الراديو كهواية.

 

وفي عام 1916م، تم تصور إمكانية وجود جهاز استقبال لاسلكي في كل منزل، وهناك عدد من أنواع البرامج التي يمكن تمييزها والتي يتم بثها، ولكنها غالباً ما تتداخل في التقنية والموضوع والأسلوب والراديو على سبيل المثال يبث الكلام والموسيقى، ولكن في عدد لا نهائي من التوليفات، حيث يضيف التلفاز العنصر المرئي ممّا يزيد بشكل كبير من عدد أشكال البرامج الممكنة.

 

ومع ذلك فإنّ معظم هيئات البث الكبيرة لديها عدة فئات للراحة الإدارية، لكنّ التعريفات لا يمكن أن تكون دقيقة للغاية وخطوط الترسيم غامضة بالضرورة، والبث هو توزيع إشارات أي برامج الصوت أو الفيديو على عدد من المستلمين أي “المستمعين” أو “المشاهدين” والذين ينتمون إلى مجموعة كبيرة، كما  قد تكون هذه المجموعة من الجمهور بشكل عام أو جمهور كبير نسبياً بين الجمهور.

 

وبالتالي قد توزع قناة الإنترنت نصاً أو موسيقى في جميع أنحاء العالم في حين أنّ نظام مخاطبة الجمهور في مكان العمل قد يبث “مقاطع صوتية”، ومخصصة محدودة جداً لمجموعة صغيرة من السكان في نطاقها، كما قد يتضمن البث معلومات سمعية فقط كما هو الحال في الراديو أو المرئي أو مجموعة كما هو الحال في التلفاز.

 

ومع تقدم التكنولوجيا تقدمت أيضاً أشكال البث، وتاريخياً مصطلح البث عادة ما يشير إلى صناعات الراديو والتلفاز، كما كان البث في السابق مرادفاً لعمليات البث “عبر الهواء”، حيث يكون طيف الترددات الراديوية محدوداً وبالتالي منظماً ولكن مع ظهور البث الإذاعي المباشر أي عبر الأقمار الصناعية، وخاصة تلفاز الكابل أصبحت القنوات وتنوع البرامج أكثر عدداً أي يمكن أن يدعم تلفاز الكابل الرقمي مئات القنوات المختلفة ويعتمد على المشتركين.

 

كما يٌعتبر مفهوم وقدرة البث على نقل نفس المعلومات، سواء كانت إعلانات عن أحداث جارية أو مواد تعليمية أو مجرد ترفيه، إلى جمهور عالمي في وقت واحد تقدماً كبيراً في السماح للبشرية بالتغلب على الحواجز طويلة الأمد.

 

صاغ مصطلح البث من قبل مهندسي الراديو الأوائل من وسط غرب الولايات المتحدة للتمييز بين عمليات الإرسال الإلكترونية المخصصة للاستقبال العام العام، والتي تتميز عن الإشارات الخاصة التي يتم توجيهها إلى أجهزة استقبال محددة، حيث يشكل البث جزءاً كبيرًا جداً من وسائل الإعلام.

 

كما يتم توزيع البرامج التلفزيونية والإذاعية من خلال البث الإذاعي أو الكابل وغالباً ما يتم توزيعهما في وقت واحد، ومن خلال تشفير الإشارات وامتلاك معدات فك التشفير في المنازل يتيح الكابل أيضاً القنوات القائمة على الاشتراك وخدمات الدفع مقابل المشاهدة.

المصدر
Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى