ما هو تنسيق التعديل القابل للتحديد في الاتصالات MFS

اقرأ في هذا المقال


إنّ مُعدِّل شبكة معالجة إشارة النطاق الأساسي ومضخم الإرسال وأنظمة الهوائي تستخدم لتعدد إشارات النطاق الأساسي، ولتوفير إشارات النطاق الأساسي المُعالجة والمُرشَّحة في الطور والطور التربيعي المتشابكة إلى واحد أو أكثر من المُشكِّلات التربيعية للتشكيل.

أساسيات تنسيق التعديل القابل للتحديد

يكون الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) هو الأشكال الموجية المُعالجة ذات الارتباط المتبادل للإشارة المقيدة بالوقت (TCS) والاستجابة الطويلة (LR)، والتي تمت تصفيتها في الطور (I) والطور التربيعي (Q) وإشارات النطاق الأساسي الممتد؛ لتقسيم الشفرة (CDMA) أو إشارة تعدد الإرسال بتقسيم الشفرة (CDM)، وأنظمة الجيل الثالث (3G) بما في ذلك أنظمة (GMSK)، وجهاز محدد للإشارة لاختيار وتوفير واحدة من الإشارات المعدلة لمجموعة من مضخمات إرسال واحدة أو أكثر لتضخيم الإشارة المعدلة المختارة.

تعمل مضخمات الإرسال في وضع مضخم غير خطي (NLA) لتضخيم الإشارات المعدلة (TDMA) المعالجة ومضخمات التشغيل في وضع تضخيم خطي لتضخيم إشارات تعديل الطيف المنتشر المعالجة، بحيث تشمل أهم أهداف الاتصالات اللاسلكية والبث والقياس عن بعد والأشعة تحت الحمراء وأنظمة “الراديو” بشكل عام وكذلك الأنظمة “السلكية” ما يلي:

  • القدرة وعرض النطاق أو كفاءة الطيف جنبًا إلى جنب مع أداء معدل خطأ البت القوي (BER) في ضوضاء أو بيئة تدخل قوية.
  • يتم تحديد أهداف النظام هذه في العديد من الأنظمة بما في ذلك الاتصالات اللاسلكية والأنظمة الخلوية وأنظمة الأقمار الصناعية وأنظمة المحمول والقياس عن بُعد وأنظمة البث والكابلات والألياف الضوئية وجميع أنظمة نقل الاتصالات تقريبًا.

ملاحظة:“GMSK” هي اختصار لـ “Gaussian Minimum Shift Keying” و”TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access”.

ملاحظة:“TCS” هي اختصار لـ “time closed signal” و”CDMA” هي اختصار لـ “Code-division multiple access”.

ملاحظة:“BER” هي اختصار لـ “Bit Error Rate” و”NLA” هي اختصار لـ “non-linear amplifier”.

مبدأ عمل تنسيق التعديل القابل للتحديد

كثيراً ما يتم التعبير عن مواصفات أو أهداف معدل الخطأ في البتات القوية أو عالية الأداء من حيث معدل الخطأ في البتات المطلوب، كدالة للطاقة لكل بت (Eb) مقسومًا على كثافة الضوضاء أو ببساطة الضوضاء أي بواسطة BER = تعبير f (Eb / No)، والتكلفة المنخفضة والحجم المنخفض والتوافق أو قابلية التشغيل البيني مع الأنظمة التقليدية الأخرى أو الأنظمة المعيارية سابقًا، والمعروفة أيضًا باسم “الأنظمة القديمة” مطلوبة بشدة.

تبنت العديد من منظمات التقييس تقنيات التعديل مثل المفتاح الثنائي التقليدي لتغيير الطور (BPSK) ومفتاح تحويل الطور التربيعي (QPSK)، وإزاحة التربيع التربيعي لمفتاح التحول (OQPSK) المعين أيضًا على أنّه مفتاح التحول المرحلي التربيعي (SQPSK) و(pi / 4 -QPSK) أو (π / 4-QPSK)، بما في ذلك اختلافات التشفير التفاضلي لنفسه، وبالنسبة للإرسال الفعال من حيث الطيف مثل الإشارات محدودة النطاق تُظهر هذه الطرق التقليدية تذبذبًا كبيرًا في الغلاف للإشارة المشكلة، وبالتالي يكون لها زيادة كبيرة في القدرة المشعة الذروة بالنسبة إلى متوسط ​​القدرة المشعة.

لهذه الأسباب فإنّ هذه الأنظمة غير مناسبة لأنظمة (BRA) القوية ذات الأداء (BER) التي تعمل بنظام (NLA) والتي تعمل بترددات الراديو ذات الكفاءة العالية، وفي ظل الحالة الحالية للتكنولوجيا بالنسبة للعديد من تطبيقات جهاز الإرسال والاستقبال (BRA)، ليس من العملي إدخال تصفية النطاق الترددي بعد المرحلة النهائية لمضخم التردد اللاسلكي (RF) الموفر للطاقة في (NLA).

كما يتم استخدام مصطلح “التردد اللاسلكي” (RF) بمعناه الأوسع، ممّا يعني أنّه يتم التعامل مع إشارة معدلة، ويمكن أن تكون الترددات الراديوية المستخدمة في التعديل:

  • عالية مثل تردد مرسلات الأشعة تحت الحمراء أو الألياف البصرية.
  • يمكن أن يكون في نطاق جيجاهرتز، على سبيل المثال بين (1 جيجاهرتز) و(300 جيجاهرتز) أو أكثر.
  • أو قد يكون في نطاق ميجاهرتز على سبيل المثال بين حوالي (1 ميجاهرتز) و(999 ميجاهرتز).
  • أو في نطاق كيلو هرتز فقط.

ملاحظة:“RF” هي اختصار لـ “Radio frequency” و”SQPSK” هي اختصار لـ “Staggered Quadrature Phase Shift Keying”.

ملاحظة:“BPSK” هي اختصار لـ “Binary phase shift keying” و”OQPSK” هي اختصار لـ “Offset Quadrature Phase Shift Keying”.

كيفية تنسيق التعديل القابل للتحديد MFS

يمكن أن ينطبق مصطلح التردد الراديوي حتى على إشارات النطاق الأساسي (BB) أو إشارات التردد المتوسط ​​(IF) بتشكيل التربيع المختصر (QM) أو (QMOD)، وفي (BPSK) أو (QPSK) أو (OQPSK) أو (SQPSK) التقليدية، ومتغيرات أنظمة تغيير الطور المشفرة تفاضليًا لهذه الأنظمة مثل (DBPSK) و(DQPSK) وكذلك في (pi / 4-DQPSK) و(QPSK) و(DQPSK) المشفرة بالتداخل، تتطلب تقلبات الأظرف الكبيرة المرسلات الخطية (LIN) أو الخطية للغاية بما في ذلك المحولات الصاعدة للتردد ومضخمات القدرة (RF).

وكذلك قد تتطلب أجهزة استقبال خطية باهظة الثمن لها دوائر خطية للتحكم التلقائي في الكسب (AGC) بحيث يقلل جهاز الإرسال (NLA) من تذبذب غلاف المجال الزمني، لنوع (QPSK) التقليدي للإشارات محدودة النطاق وهذا التقليل من تذبذب الغلاف، كونه تشوهاً للإشارة هو سبب استعادة الطيف أو إعادة النمو الطيفي وسبب المستويات العالية غير المقبولة للخارج. إرسال الطاقة الطيفية للنطاق، والمعروف أيضاً باسم التداخل خارج النطاق.

هناك مقدار متغير من الارتباط المتبادل بين معالج استجابة (BRA) و(MFS) للإشارة المقيدة للوقت (TCS) أو معالج (TCS) والاستجابة الطويلة (LR)، أو مرشحات ما بعد المعالج لجهاز الإرسال مع (MM) قابل للتحديد بين جهاز إرسال (BRA) وجهاز (BRA) معالجات المستقبِل و(CS)، بما في ذلك مولدات تخزين أو قراءة الإشارات أحادية ومنفصلة في الطور (I) والتربيع (Q) وبنيات (D / A) أحادية أو منفصلة لقناة I وQ، وبنك من المرشحات القابلة للتحويل من أجل BRA المترابط يتم أيضًا الكشف عن تنسيقات MFS و CS.

هذه الفئات الجديدة من الجيل الثاني من معالجات إشارة (FQPSK) وأجهزة المودم وأجهزة الإرسال والاستقبال، مع مصفوفات الهوائي التكيفية (AAA) ومكبرات الصوت الموفرة للطاقة (RF) وأجهزة الإرسال والاستقبال بأكملها، والتي تعمل في (BRA) و(MFS) و(CS) وضع (NLA) المشبع بالكامل أو مع وضع (LIN) مع الخطأ المتعمد، أي تتميز (MM) المتطابقة بإرسال (BRA) واستقبال مرشحات أو معالجات (BRA) بأداء قوي ومزايا توفير طيفي كبيرة.

بالإضافة إلى التجسيدات الرقمية يتم أيضًا الكشف عن تطبيقات (BRA) التناظرية للارتباط المتبادل والمعالجات الرقمية التناظرية النشطة والسلبية للجيل الثاني من أجهزة الإرسال والاستقبال (FQPSK)، كما تم تصنيف المجموعات الفرعية، ضمن الجيل الثاني العام من عائلة (FQPSK) من المعالجات وأجهزة المودم وأجهزة الإرسال والاستقبال على أنّها الجيل الثاني من  (FMSK) و(FGMSK) و(FFSK).

إنّ تبديل (BRA) والارتباط التبادلي القابل للتحديد (CC أو Xcor) علة إرسال واستقبال عرض النطاق الترددي غير المتطابق تمرير التردد المنخفض، وتمرير النطاق والمرشح التكيفي ودوائر وخوارزميات التحكم للديباجة المضمنة والمشفرة تفاضليًا أو تصحيح الخطأ إلى الأمام (FEC)، مع تطبيقات الكشف غير المتكرر (NED) القائمة على الأخطاء الزائدة والخطأ الزائف (PE) موصوفة أيضًا لـ (FQPSK).

بالإضافة إلى ذلك بالنسبة لإشارات (BPSK) و(QPSK) التقليدية وكذلك إشارات رقم تعديل سعة التربيع (QAM) يتم إنشاء تداخل غير مرغوب فيه لقناة الطور (I) إلى قناة تربيعية (Q)، بحيث يؤدي هذا الحديث المتبادل إلى تدهور أداء BER = f (Eb / N0) للمرسل الراديوي المشكل.

  • “FMSK” هي اختصار لـ “Feher’s Minimum Shift Keying”.
  • “FGMSK” هي اختصار لـ “Feher’s Gaussian Minimum Shift Keying”.
  • “FFSK” هي اختصار لـ “Feher’s Frequency Shift Keying”.

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


شارك المقالة: