الفرق بين تعديل السعة وتعديل التردد Amplitude Modulation Vs Frequency Modulation

يُعد تعديل الاتساع والتردد هما تقنيتان مستخدمتان لتشكيل إشارة من أجل الحصول على إرسال مناسب لمسافات طويلة، حيث يكمن الاختلاف الرئيسي بين تعديل الاتساع وتعديل التردد في طريقة تعديل الإشارة، حيث في تعديل الاتساع يكون هناك تباين في اتساع إشارة الموجة الحاملة وفقاً لإشارة الرسالة، ومع ذلك في تعديل التردد يتعدل تردد إشارة الموجة الحاملة وفقاً لإشارة الرسالة.

ما هو تعديل السعة Amplitude Modulation؟

تعديل السعة “AM”: هي تقنية تعديل يتم فيها تعديل أو تغيير اتساع إشارة الموجة الحاملة وفقاً لإشارة التعديل أو تحمل المعلومات، حيث يبقى تردد الإشارة وطورها دون تغيير ويظهر السعة فقط التباين، كما لا تحتوي إشارة الناقل على أي مكون معلومات فيه، وبالتالي يتنوع اتساعها وفقاً لإشارة الرسالة.

في تعديل السعة يتم تعديل اتساع الموجة الحاملة ببساطة وبالتالي لا يظهر أي تغيير في التردد والمرحلة، وفي حين أنّه في تعديل التردد يتم تعديل تردد الموجة الحاملة فقط ومن ثم يعمل السعة والطور كعوامل ثابتة، كما يمثل الشكل التالي إشارة رسالة وإشارة حاملة مع إشارة معدلة الاتساع.

تكون إشارة المعلومات هي إشارة منخفضة التردد متداخلة أي “متراكبة” على شكل موجة حاملة والتي تكون في الأساس موجة عالية التردد، وعن طريق تغيير اتساع إشارة الموجة الحاملة، كما أنّ إشارة الرسالة هي إشارة منخفضة التردد، حيث يظهر تردد الإشارة علاقة مباشرة مع طاقة الإشارة، وبالتالي فإنّه يتم نقل إشارة منخفضة التردد مباشرة، وبعد ذلك تكون فرص تشويه الإشارة أكثر حدة، وأيضاً سيصبح المرسل متشككاً بشأن إرسال الإشارة.

وبعد ذلك يتم أخذ تقنية تعديل السعة في الاعتبار واعتمادها في جميع أنحاء العالم من أجل الحصول على إرسال بعيد المدى وكذلك بدون تشويه، ولكن لوحظ العديد من العيوب عند إرسال إشارة معدلة الاتساع، وبفضل تقنية تعديل التردد التي تم اعتمادها.

• “AM” هي اختصار لـ “Amplitude Modulation”.

ما هو تعديل التردد Frequency Modulation؟

تعديل التردد “FM”: هو التعديل الذي يتم فيه تعديل تردد الموجة الحاملة وفقاً لإشارة الرسالة، أي إشارة التشكيل، كما يُظهر العاملان الآخران، أي السعة والمرحلة سلوكاً ثابتاً،كما تكون الموجة الحاملة عبارة عن شكل موجة بلا معلومات، حيث تخضع مكون التردد الخاص به للتعديل وفقاً لإشارة الرسالة.

يمثل الشكل أدناه إشارة رسالة إشارة حاملة متبوعة بإشارة معدلة بالتردد، حيث يشير الشكل إلى أنّ إشارة الرسالة هي إشارة منخفضة التردد، كما يزداد تردد إشارة الموجة الحاملة عندما يرتفع اتساع إشارة الرسالة، كما يُلاحظ أنّ التردد يكون أعلى عندما يصبح اتساع إشارة الرسالة كحد أقصى، وبالمثل مع انخفاض اتساع إشارة الرسالة، يصبح تردد الإشارة أيضاً منخفضاً.

كما يتم ببساطة بتعديل تردد إشارة الناقل، وبالتالي فإنّه يتأثر بشكل أقل بالضوضاء والعوامل البيئية الأخرى في وقت الإرسال، حيث تم اكتشاف هذه التقنية بعد اكتشاف تعديل السعة وتغلبت على عيوب مختلفة لتعديل السعة، وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع في بث إشارات الراديو وكذلك في نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.

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

تعديل التردد في أنظمة الاتصالات:

هناك نوعان مختلفان من تعديل التردد المستخدم في الاتصالات، وهما تعديل التردد التمثيلي وتعديل التردد الرقمي، حيث في التعديل التماثلي تحسن موجة الموجة الحاملة الجيبية المتغيرة باستمرار إشارة البيانات، كما تُستعمل الخصائص الثلاثة المحددة لموجة الموجة الحاملة “التردد والسعة والطور”؛ لإنشاء تعديل “AM” و”PM”، كما يعمل التعديل الرقمي المتميز بأنّه إمّا مفتاح تحويل التردد أو مفتاح إزاحة الاتساع أو مفتاح إزاحة الطور، بشكل مشابه للتماثلية، ولكن عندما يتم استخدام التعديل التماثلي عادةً للإرسال “AM” و”FM” والإرسال قصير الموجة، يحتوي التعديل الرقمي على إرسال الإشارات الثنائية “0” و”1″.

• “PM” هي اختصار لـ “Phase Modulation”.

تعديل التردد في تحليل الاهتزاز:

تحليل الاهتزاز: هو عملية لقياس وتحليل مستويات وأنماط إشارات الاهتزاز أو ترددات الآلات من أجل اكتشاف أحداث الاهتزاز غير الطبيعية وتقييم الصحة العامة للآلات ومكوناتها، كما يُعد مفيداً بشكل خاص مع الآلات الدوارة، حيث توجد آليات خطأ قد تسبب تشوهات في تعديل السعة والتردد، حيث يمكن لعملية إزالة التعديل أن تكتشف مباشرةً ترددات التعديل هذه وتستخدم لاستعادة محتوى المعلومات من موجة الموجة الحاملة المعدلة.

الاختلافات الرئيسية بين تعديل السعة وتعديل التردد من حيث مبدأ العمل:

تعديل الاتساع هو تقنية تم اكتشافها قبل تشكيل التردد، ومع ذلك فإنّ الإشارة المشكَّلة بالسعة تظهر قابلية أكبر للضوضاء مقارنة بالإشارة المشكَّلة بالتردد، أمّا الدوائر المشاركة في تعديل السعة أكثر تعقيداً ومع ذلك، فإنّ تعقيد الدارة يكون أقل في حالة تعديل التردد، كما تتمتع الإشارة التي تم تعديل اتساعها بالقدرة على الإرسال لمسافة أكبر، وفي مقابل ذلك تنتقل الإشارة المشكلة بالتردد مسافة أقل نسبياً من إشارة الاتساع المشكلة.

تعتبر تقنية تعديل الاتساع فعالة من حيث التكلفة في حين أنّ تقنية تعديل التردد باهظة الثمن، كما تُظهر تقنية تعديل الاتساع والتردد تبايناً في عامل متطلبات عرض النطاق، وكما في حالة تعديل الاتساع تكون متطلبات عرض النطاق أقل من متطلبات تشكيل التردد، كما يمكن استخدام تعديل السعة في نطاقات التردد المتوسط ​​أو العالي، أي بين “35 كيلو هرتز”  إلى “1705 كيلو هرتز”، وعلى العكس من ذلك يتم استخدام تعديل التردد في نطاقات التردد العالية جداً ، أي بين “88 ميجاهرتز”  إلى “108 ميجاهرتز”.

يكون تأثير الخبو أكثر حدة في تعديل الاتساع بدلاً من تقنية تعديل التردد، حيث في تعديل السعة ونظراً لأنّ السعة فقط هي التي تظهر التباين، فإنّ التردد والمرحلة يبقيان ثابتان في هذه الحالة، وفي المقابل من ذلك في تعديل التردد يظهر التباين فقط مكون التردد وبالتالي لا يتغير الاتساع والطور، وعلى الرغم من أنّ الإشارة ذات النطاق الترددي تتمتع بجودة صوت جيدة، إلّا أنّ الإشارة المعدلة بالتردد توفر جودة صوت أفضل إلى حد ما من الإشارة المعدلة بالسعة.

ملاحظة:“FSK” هي اختصار لـ “Frequency Shift Key” و”BFSK” هي اختصار لـ “Binary Frequency Shift Key”.

ملاحظة:“SSB” هي اختصار لـ “Single Side Band” و”VSB” هي اختصار لـ “Vestigial Sideband”.

ملاحظة:“DSB-SC” هي اختصار لـ “Double Sideband Suppressed Carrier system”.