شبیه سازی مدولاسیون محل پالس ppm در متلب :پروژه متلب
شبیه سازی مدولاسیون محل پالس ppm در متلب :پروژه متلب
تولید ودمدولاسیونPPM
پروژه متلب مدولاسیون محل پالس را به راحتی می توان از PWM بدست آورد.این موضوع در شکل شماره ۴ نمایش داده شده است . اگر PWM و نحوه تولید آن را در نظر بگیریم ، مشاهده می شود که هر پالس دارای یک لبه جلویی و یک لبه عقبی است(مانند هر پالس دیگر). در این مورد سرعت تکرار ابه جلویی ثابت است، اما این سرعت برای لبه عقبی ثابت نمی باشد. محل این لبه بستگی به عرض پالس دارد. واین عرض با دامنه سیگنال در آن لحظه تعیین می شود. بنابراین می توان گفت که لبه عقبی پالسهای PWM مدوله محل شده است.
روش بدس آوردن PPM بلافاصله روشن میشود. PWM تولید می شود وبه دنبال آن لبه جلوئی وبدنه پالسهای PWM حذف می شود. این عمل بسیار آسان است شکل a4 وb بار دیگر PWM مربوط به یک سیگنال داده شده را نشان می دهد. اگر از رشته پالس هایی که بدست می آید دیفرانسیل گرفته شود ، رشته پالس دیگری حاصل می شود که از پالسهای مثبت باریک مربوط به لبه جلوئی وپالسهای باریک منفی متعلق به لبه عقبی حاصل شده است.
اگر محل لبه عقبی پالسهای مدوله نشده را به عنوان جابجائی مربوط به سطح سیگنال صفر در نظر بگیریم لبه عقبی پالس های دیگر نسبت به آن زودتر یا دیرتر خواهد رسید. یعنی دارای جابجایی زمانی غیر صفر خواهد بود. این جابجایی زمانی متناسب با مقدار لحظه ای ولتاژ سیگنال است. پالس های ناشی از دیفرانسیل گیری لبه های جلویی با یک قطع کننده دیودی یا یک یک سوکننده حذف می شود و پالسهای باقی مانده همانطور که در شکل ۴ نشان داده شده است مدولاسیون محل شده اند.
تولید مدولاسیون محل پالس(a)سیگنال،(b)PWM ،(c)دیفرانسیل گرفته شده،(d)PWM قطع شده
وقتی PPM در گیرنده دمدوله شود مجدداً ابتدا تبدیل به PWM می شود . برای اینکار از یک فیلپ فلاپ یا یک مولتی ویبراتور دو پایا استفاده می کنیم. یک ورودی مولتی ویبراتور از مولدی که در گیرنده قرار دارد و با پالس های دریافت شده از فرستنده هم زمان شده است ، پالسهای تریگر دریافت می کند. این تریگر برای قطع کردن طبقه فلیپ فلاپ بکار می رود. پالسهای PPM به بیس دیگر فلیپ فلاپ نیز وارد شده و آن طبقه را وصل می کند(در حقیقت با قطع طبقه دیگر). طول زمانی که این طبقه بخصوص در طی آن قطع است بستگی به اختلاف زمانی بین دو تریگر دارد.به این ترتیب عرض پالس های حاصل بستگی به جابجایی هر پالس PPM خواهد داشت، رشته پالسهای PWM حاصل پس از آن که به روشی که گفتیم پالس های PWM مدوله نشده بدست می آید که مقدار لحظه ای سیگنال صفر باشد. این پالس ها در شکل b4 بطریق مناسبی نشان داده شده اند، دمدوله می شود.
مدولاسیونPCM
پروژه متلب مدلاسیون PCM به همان اندازه AM و FM با انواع مدولاسیون که تا کنون برسی کرده ایم متفاوت است .تفاوت PAM و PTM باAM و FM در این بود که بر خلاف آن دو مدولاسیون پیوسته، در PTM وPAM از سیگنال نمونه برداری شده و بعد به شکل پالس فرستاده می شود. اگر چه این دو نوع مدولاسیون نظیر AMو FM هر دو از انواع روش مخابرات آنالوگ هستند، در تمام این انواع مدولاسیون یک سیگنال که یکی از مشخصات آن بطور نا محدود متغییر است واین تغییر متناسب با ولتاژ مدوله کننده است فرستاده می شود. در PCM مانند انواع دیگر مدولاسیون پالسی از روش نمونه برداری استفاده می شود، اما تفاوت آن با انواع مدولاسیون پالسی در آنست که این پردازش دیجیتالی است. به این معنا که به عوض فرستادن یک رشته پالس که یکی از پارامترهای آن به طور پیوسته قابل تغییر است ، مولد PCM یک رشته عدد تولید می کند ، از این رو آنرا یک پردازش گر دیجیتالی میخوانیم.هر یک از این اعداد که تقریباً همواره بصورت یک کد دوتایی است، دامنه تقریبی نمونه را در آن لحظه را نمایش می دهد، تقریب را تا حد امکان می توان دقیق ساخت اما همواره یک تقریب باقی می ماند.
اصول PCM: در PCM تمامی محدوده ای که دامنه سیگنال تغییر می کند به تعدادی تراز استاندارد تقسیم میشود. این موضوع در شکل ۵ نمایش داده شده است. چون این تراز ها با یک کد دوتایی فرستاده می شود تعداد تراز ها تقریباً همواره توانی از ۲ است، دراین جا برای سهولت ۱۶ تراز نشان داده شده است ، اما سیستم های عملی تا ۱۲۸ تراز را بکار می برند. ترازی که عملاً برای هر نمونه فرستاده می شود نزدیک ترین تراز استاندارد(یا کوانتم) است که توسط عمل کوانتیزه کردن تعیین می شود. همانطور که در شکل ۵ مشاهده می کنید اگر دامنه سیگنال در یک لحظه V7/6 باشد در عمل ۷ فرستاده می شود ، زیرا V7 نزدیک ترین دامنه استاندارد به V7/6 است. حال آنکه در PAM این سطح با یک پالس V8/6 یا اگر در PWM با عرضی US8/6 فرستادن می شد. علاوه بر آن عدد۷ با یک رشته پالس که متناظر عدد ۷ است فرستاده می شود چون در اینجا دارای ۱۶ تراز هستیم(۲)، برای نمایش هر عدد به ۴ محل دوتائی نیاز داریم وعدد حاصل به صورت ۰۱۱۱ در می آید که می توان بصورت ۰PPP که در آن پالس=P و عدم حضور پالس =۰ است، فرستاد. برای سهولت عمل دمدولاسیون (چنانکه خواهیم دید) در عمل در اکثر موارد این عدد بصورت یک عدد دوتائی ا زعقب به جلو فرستاده می شود.
چنانکه در شکل ۵ نشان داده شده است از سیگنال بطور پیوسته نمونه گرفته می شود ، کوانیتزه می شود، کد می شود وسپس فرستاده می شود با این اعمال دامنه هر نمونه به نزدیکترین دامنه استاندارد وپس از آن به عدد دوتائی از عقب به جلو متناظر با آن تبدیل میشود. اگر تعداد سطوح کوانتیزه کردن به اندازه کافی باشد حاصل این سلسه اعمال از انتقال آنالوگ قابل تشخیص نیست.
[/IMG]
کوانتیزه کردن سیگنال برای PCM
معمولاً گروه کد نمایش یک نمونه کوانتیزه شده است یک بیت برای نظارت یا سیگنالیگ افزوده می شود. به این ترتیب هر گروه پالس که یک نمونه را نمایش می دهد و در اینجا لغت خوانده می شود با n+1 بیت نمایش داده میشود واین در حالی است که ۲n تراز استاندارد وجود دارد.
نویز کوانتیزه کردن
اگر سیگنال حقیقی باسیگنالی که در شکل ۵ است مقایسه شود، بلافاصله مشاهده می گردد که کوانتیزه کردن سبب اعوجاج می شود. این را نویز کوانتیزه کردن می نامند. واز این جهت نویز خوانده می شود که خطا ها جنبه تصادفی دارند. این تصادفی بودن به این دلیل است که تفاوت بین عدد فرستاده شده وسیگنال حقیقی در آن لحظه کاملاً غیر قابل پیش بینی است واز این رو تصادفی خوانده می شود.
می بینیم بزرگترین خطای ممکن برابر نصف اندازه نمونه برداریست.به این ترتیب در شکل ۵ حداکثر خطا برابر کل محدوده تغییرات دامنه است.گر چه خطا است اگر تصور شود که نسبت سیگنال به نویز (کوانتیزه کردن) در این سیستم لزوماً۳۲:۱ است . به این دلیل که نه سیگنال و نه نویز کوانتیزه کردن در هر لحظه حداکثر مقدار خود را دارا نیستند. ملاحضات دیگری نیز در نتیجه کار مؤثر است و مقدار نویز کوانتیزه کردن برای تعداد معینی تراز تنها با کمک روش های آماری قابل محاسبه است.
روش ساده کاهش نویز کوانتیزه کردن زیاد کردن تعداد تراز استاندارد است. با این عمل می توان سطح نویز را به حد قابل قبول تقلیل داد. گر چه زیاد کردن تعداد تراز مستلزم تعداد بیشتری بیت برای فرستادن آن است.عرض باند لازم متناسب با تعداد بیت هائی است که در ثانیه فرستاده می شود. در سیستم های عملی ۱۲۸ تراز برای کلام کاملاً کافی است.
خروجی متلب:
دیدگاه ها