اقرأ في هذا المقال
ترتبط ضوضاء جهاز الاستقبال ارتباطاً مباشراً بالضوضاء الحرارية والضغط الديناميكي وما إلى ذلك في مستقبِل (GPS) نفسه حيث تكون ضوضاء المستقبِل هي أيضاً مصدر خطأ غير مرتبط، ممّا يعني أنّ تأثيرات كل من تعدد المسيرات وضوضاء المستقبل لا تتعلق بطول خط الأساس بين مستقبِلات (GPS).
ما هي ضوضاء AM؟
ضوضاء (AM): هو تعديل الاتساع غير المطلوب لحاملة (FM)، حيث تتكون من نوعان الضوضاء متزامن وغير متزامن، وتتكون الضوضاء غير المتزامنة من تضمين السعة ولا علاقة له يتضمين (FM) للناقل والذي ينتج عادةً عن همهمة أو اهتزاز مزود الطاقة.
يكون هناك مشكلة خطيرة في جهاز الإرسال حيث أنّ (AM) غير المتزامن أقل أهمية بكثير من التزامن (AM)، التضمين (AM) غير المرغوب فيه الناتج عن التضمين العادي للحامل (FM) من صوت النطاق الأساسي وجميع الموجات الحاملة الفرعية هو (AM) متزامن كما يشار إليه أحياناً باسم (AM) العرضي، ويُعد التحكم المستمر فيه يمكن أن يؤدي بضوضاء (AM) المتزامنة إلى تحسين وضوح الصوت وفصل استريو أفضل وتقليل الحديث المتبادل الناقلات الفرعية ومنطقة الخدمة الممتدة.
تُعد (AM) أكثر تأثراً بالضوضاء مقارنة بـ(FM)؛ لأنّه في إشارة الصوت (AM) يتم تعديل السعة لذلك أثناء استعادة الإشارة الأصلية عن طريق إزالة التضمين، وليس لديه مرشح الخطوط الملاحية المنتظمة لذلك لا يمكن استعادة الإشارة الأصلية، ولكن في حالة عملية إزالة التضمين (FM) يتم تعديل الإشارة بالتردد لذلك ليس هناك متطلبات السعة في عملية إزالة التضمين ولذلك نحن ببساطة نقطع السعة المشوهة باستخدام دائرة المقص ونحتاج فقط إلى تردد الإشارة المعدلة في عملية إزالة التضمين وتردد الإشارة لا يتغير أبداً بواسطة أي دائرة كهربائية أثناء التعديل.
نظام قمع الضوضاء لجهاز استقبال راديو AM باستخدام مكون التربيع لإشارة الاستقبال:
أصبح التداخل الكهرومغناطيسي في راديو (AM) بسبب الضوضاء الناتجة عن وحدة التحكم في الطاقة أي محولات (DC – DC) والمحولات في السيارة الهجينة (HV) مشكلة خطيرة، ولحل المشكلة تستخدم معظم طرق قمع الضوضاء، فعلى سبيل المثال مرشحات الضوضاء لمصادر الضوضاء وأسلاك الدرع ونوى الفريت لمسارات انتشار الضوضاء، وطريقة قمع الضوضاء باستخدام معالجة الإشارات الرقمية في مستقبل راديو (AM).
في هذه الطريقة، يتم أولاً إزالة التضمين التربيعي للإشارة الراديوية (AM) المستقبلة التي تحتوي على ضوضاء (HV)، بعد ذلك يتم إنشاء إشارة نسخة طبق الأصل من الضوضاء باستخدام إشارة الضوضاء في مكون التربيع، وبعد ذلك تُطرح الإشارة المتماثلة من إشارة الراديو (AM) التي تحتوي على ضوضاء المكون داخل الطور، حيث يتم بناء نموذج أولي لنظام استقبال الراديو بناءً على هذه الطريقة وكما أنّ النظام يمكنه تقليل ضوضاء الجهد العالي المتراكب على إشارة راديو (AM) بأكثر من 20 ديسيب، وخلال تطبيق هذا النظام على جهاز الاستقبال الراديوي فمن المتوقع تبسيط طرق كبت الضوضاء التقليدية بشكل كبير.
آثار مستقبلات AM Noise غير الخاضعة للرقابة:
مستقبلات (AM) في النهاية مطلوبة لإنتاج إشارات تماثلية، يتم تحقيق ذلك عن طريق تحويل تأرجح تردد الموجة الحاملة الواردة إلى قيم اتساع تغذي ناتج المستقبل أو يتم فك تشفيرها بشكل أكبر لإنتاج مخرجات صوت ستيريو، حيث تسعى تصميمات أجهزة الاستقبال إلى تقليل تأثير تغيرات اتساع الموجة الحاملة أثناء هذه العملية، ولكن مستويات التردد الراديوي المستقبلة في مناطق الإشارة الضعيفة أو في أجهزة الاستقبال المتنقلة تختلف اختلافاً كبيراً على مسافات قصيرة.
عندما تنخفض الإشارة المستقبلة على الفور إلى ما دون عتبة معينة في الراديو، كما يتم اكتشاف اختلافات السعة المستقبلة مباشرةً ودمجها مع صوت النطاق الأساسي، وتكون النتيجة هي ضوضاء مسموعة في صوت استيريو وكذلك انخفاض أداء الموجة الحاملة الفرعية الضعيفة والفصل في المحطات الفعالة أي الصلبة في منطقة الخدمة.
مصادر الاختلافات في السعة في جهاز الاستقبال AM:
قد تنتج تغيرات الاتساع التي يمكن أن يكتشفها المُستقبِل عن تشوه الموجة الحاملة عبر مسيرات متعددة، أمّا عند الترددات العالية نسبياً في نطاق (FM) تنعكس الإشارات المرسلة على العديد من الأسطح، من التلال إلى المباني إلى خطوط الكهرباء، لكن عندما تصل الإشارة المباشرة والإشارة المنعكسة إلى هوائي الاستقبال في نفس الوقت فإنّها ستضيف إلى الإشارة أو تطرح منها ممّا يؤدي إلى اختلافات كبيرة في المستوى.
لقد تم قياس اختلافات متعددة المسارات تصل إلى (30 ديسيبل) على مسافات 50 قدماً، كما أنّ تغيرات الاتساع من ضوضاء (AM) متأصلة في الموجة الحاملة الفعلية المرسلة، ممّا تنتج ضوضاء (AM) تأثيراً مشابهاً لتعدد المسيرات عند المستقبل في مناطق الإشارة الأضعف.
لكن ربما توجد أجزاء كبيرة وغالباً ما تكون مهمة من منطقة تغطية المحطات في هذه المناطق، ممّا تميل ضوضاء (AM) في الإشارة المرسلة إلى مضاعفة تأثيرات تعدد المسيرات بشكل ملحوظ، كما يمكن أن ينتج عن المستوى المعتدل لضوضاء (AM) مع تعدد المسيرات المعتدلة والتي لا يمكن الاعتراض عليها، وبخلاف ذلك ضوضاء غير مقبولة للغاية في العديد من أجهزة الاستقبال، كما يمكن التحكم بشكل كبير في هذا التخفيض الفعّال في منطقة التغطية من خلال ضمان نقل ضوضاء (AM) المنخفضة في جميع الأوقات.
كيف يتم إنتاج ضوضاء AM متزامنة؟
تنتج ضوضاء (AM) المتزامنة من الدوائر المضبوطة، كما يساهم الاقتران بين مراحل تضخيم التردد الراديوي في المرسل ودارات الخرج المضبوطة ومرشحات التمرير المنخفض وضبط الهوائي وحتى النقطتين النقطية لخط النقل في حدوث ضوضاء (AM)، أمّا من الناحية المثالية يتم نقل كل القدرة بالتساوي عبر انحرافات التردد الخاصة بنظام النقل، ومع ذلك من الناحية العملية لا يكون توهين النطاق الجانبي متساوياً تماماً وتختلف العديد من عناصر النظام باختلاف الوقت ودرجة الحرارة.
الإنتاج الأساسي لضوضاء AM المتزامنة:
عندما يتحول تردد الموجة الحاملة (FM) مع التضمين، تنتج منحدرات نطاق المرور تبايناً مباشراً في سعة الناقل حيث يتم تعريف هذه الاختلافات على أنّها ضوضاء (AM) وذلك لأنّ شريط التمرير متماثل، كما تنتج اختلافات الاتساع من منحدرات التردد الأعلى والأدنى، ويكون (AM) الناتج هو مرتين تردد تضمين (FM) حيث إذا تم إزاحة مركز نطاق التمرير إلى ما دون التردد المركزي، فسيكون التردد (AM) الناتج من الإزاحة هو نفس تردد تضمين (FM).
كما يزداد اتساع ضوضاء (AM) مع الزيادة ويتحول التوليف من المركز حيث تشير هذه المخططات بصرياً إلى كيفية إنتاج ضوضاء (AM)، أمّا مراحل تضخيم وضبط متعددة تم تصميمه للحفاظ على نطاق تمرير مسطح، وأوسع نطاق ترددي هو اقتران بين المراحل، ومع ذلك تكون النتائج في نطاقات التمرير الفعلية التي تكون أقل اتساقاً ممّا في الأمثلة الأساسية، كما يمكن زيادة الاقتران لإنتاج استجابة أكثر انبساطاً على مدى الترددات الخارجية مع إنتاج أكثر حدة في نفس الوقت المتقطع.
ينتج نطاق التمرير عن اقتران أكثر بين المراحل ويكون أكثر تمثيلاً لنظام نقل متعدد المراحل، فمثلاً: نصف دورة التعديل المنطبقة على المنحنى تكون فيها الضوضاء (AM) الناتجة تبلغ الآن أربعة أضعاف تردد التضمين، كما أنّ شكل موجة (AM) لا يظهر الضوضاء فيه اتساعات موجبة وسالبة منتظمة ولكنّها تنتج أربع دورات (AM) لكل دورة (FM) مطبقة على الموجة الحاملة.
إذا كان نطاق التمرير أوسع قليلاً، فإنّ نفس انحراف التردد سينتج سعة ذروة (AM) أقل بكثير من ضوضاء (AM) الناتجة عن نطاق التمرير، كما يعرض الشكل الموجي ارتفاعاً رحلة الذروة بالنسبة لجهد (RMS) المقابل لكن من المهم بشكل خاص ملاحظة نسبة (RMS) إلى طاقة الذروة في مكون (AM) وتعتبر بإنّها ذروة (AM) التي تخضع للكشف في جهاز الاستقبال.
وإذا تم شد منحدر المقطع في شريط التمرير، فستكون ذروة رحلة (AM) تصبح أضيق بينما لا تزال تنتج نفس السعة المرفوضة في المستقبل، كما يوضح تعديل الموجة الجيبية المستخدم في هذه الأمثلة توليد ضوضاء (AM) وضوضاءها العلاقة مع نطاق تمرير النظام حيث تتكون طبيعة صوت البرنامج وتعديل الموجة الحاملة الفرعية من أشكال موجية أضيق تحتوي على طاقة (RM) أقل مع استمرار إنتاج نفس سعة الذروة، كما تبين الدفعة الثانية والأخيرة من هذه السلسلة طرق أخذ العينات والتخطيط لقياس ضوضاء (AM) وأشكال الموجة النموذجية والاعتبارات العملية.
يوفر تضمين السعة وسيلة فعالة لإرسال إشارة محدودة النطاق من مكان إلى آخر، أمّا بالنسبة للقنوات السلكية فإنّ استخدام النطاق الأساسي أو تضمين السعة لا يحدث فرقاً كبيرًا من حيث نسبة الإشارة إلى الضوضاء، أمّا بالنسبة للقنوات اللاسلكية يُعد تضمين السعة هو البديل الوحيد، وتكون المعلومة (AM) التي لا تؤثر على نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي تردد الموجة الحاملة (fc) حيث يمكن اختيار أي قيمة بما أنّ المرسل والمستقبل يستخدمان نفس القيمة.
