سیستمهاي مخابراتی:سیستمهاي مخابراتی کنترل کامپیوتري بر کنترلهاي دستی و رلهاي

1. تعریف سیستم مخابراتی

سیستم مخابراتی مجموعه‌ای از اجزا است که اطلاعات را از منبع تولیدکننده پیام به مقصد منتقل می‌کند. پیام می‌تواند صدا، تصویر، داده، متن یا هر نوع اطلاعات دیگر باشد. این سیستم باید پیام را به صورت قابل ارسال تبدیل کرده، آن را روی یک رسانه انتقال ارسال کند و سپس در سمت گیرنده پیام اصلی را بازسازی کند.

2. اجزای اصلی یک سیستم مخابراتی

هر سیستم مخابراتی معمولاً شامل بخش‌های زیر است:

• منبع پیام (Message Source): تولیدکننده اطلاعات (مثلاً میکروفون یا کامپیوتر).
• فرستنده (Transmitter): تبدیل پیام به سیگنال مناسب، مدولاسیون و تقویت.
• کانال انتقال (Channel): محیطی برای عبور سیگنال (هوا، کابل، فیبر نوری).
• گیرنده (Receiver): آشکارسازی، فیلتر کردن، دمدولاسیون و بازسازی پیام.
• مقصد (Destination): نمایش یا پردازش پیام دریافت‌شده.

3. انواع سیگنال‌ها

سیگنال یعنی هر کمیت فیزیکی که اطلاعات را حمل می‌کند. دو نوع اصلی دارد:

• سیگنال آنالوگ: پیوسته در زمان و دامنه (مثل صدا).
• سیگنال دیجیتال: مقادیر گسسته (مثل داده‌های صفر و یک).

4. نویز (Noise)

نویز هر اختلال ناخواسته‌ای است که در مسیر انتقال به سیگنال اضافه می‌شود.

نویز باعث کاهش کیفیت ارتباط و معرفی خطا می‌شود.

انواع نویز:

• حرارتی (Thermal)
• تداخلی (Interference)
• ضربه‌ای (Impulse Noise)

5. مدولاسیون (Modulation)

مدولاسیون فرآیندی است که در آن یک پیام روی یک موج حامل قرار می‌گیرد تا بتوان آن را در کانال مخابراتی ارسال کرد.

الف) مدولاسیون آنالوگ

• AM: تغییر دامنه موج حامل
• FM: تغییر فرکانس
• PM: تغییر فاز

ب) مدولاسیون دیجیتال

• ASK: تغییر دامنه
• FSK: تغییر فرکانس
• PSK: تغییر فاز
• QAM: ترکیب دامنه و فاز

6. پهنای باند (Bandwidth)

پهنای باند محدوده فرکانسی است که یک سیگنال برای انتقال نیاز دارد.

هرچه پهنای باند بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری قابل ارسال است.

7. کانال‌های مخابراتی

رسانه‌هایی که سیگنال از طریق آن عبور می‌کند:

• کابل کواکسیال
• کابل زوج به‌هم تابیده
• فیبر نوری
• کانال بی‌سیم (Radio, Microwave)

هر کانال ویژگی‌های خاصی مثل تضعیف، اعوجاج و نویز دارد.

8. فیلترها (Filters)

فیلترها برای جداسازی بخش‌های مختلف سیگنال استفاده می‌شوند.

انواع پرکاربرد:

• فیلتر پایین‌گذر
• فیلتر بالاگذر
• فیلتر میان‌گذر
• فیلتر حذف باند

9. پارامترهای کیفیت سیستم

• SNR (نسبت سیگنال به نویز)
• BER (نرخ خطا در بیت‌ها)
• Capacity (ظرفیت کانال طبق قانون شانون)

10. مثال ساده

در رادیو FM:

1. صدا به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.
2. سیگنال صوتی، فرکانس موج حامل را تغییر می‌دهد (FM Modulation).
3. موج در هوا منتشر می‌شود.
4. گیرنده با دمدولاسیون FM سیگنال صوتی را استخراج می‌کند.
5. صدا توسط بلندگو پخش می‌شود.