تعديل التردد

تضمين التردد
	Frequency Modulation
اختصار	FM
نوع إشارة الحامل	تشابهي
نوع إشارة المعلومات	تشابهي
المحددات المُضمنة	تردد الإشارة

تضمين التردد (بالإنجليزية: Frequency modulation)‏ إحدى تقنيات التضمين المستعملة في الاتصالات لتحميل إشارة المعلومات على تردد اخر (أعلى نسبيا) وذلك بواسطة تغيير التردد الحامل للإشارة كدالة في سعتها.[1][2][3] في الإرسال الرقمي يوجد شبيه لهذا التضمين يدعى بتضمين إزاحة التردد FSK.

النظرية

لتكن إشارة المعلومات الأساسية (الرسالة) المراد إرسالها هي:

x_{m}(t)\,

مقيدة السعة كما يلي

\left|x_{m}(t)\right|\leq 1,\,

وليكن التردد الحامل هو

x_{c}(t)=A_{c}\cos(2\pi f_{c}t)\,

حيثf_c تردد الحامل الأساسي وA_c سعة الحامل. فإن المضمن (وحدة التضمين) سيتغير مع الإشارة الأساسية للمعلومة المرسلة بالعلاقة

y(t)=A_{c}\cos \left(2\pi \int _{0}^{t}f(\tau )d\tau \right)

=A_{c}\cos \left(2\pi \int _{0}^{t}\left[f_{c}+f_{\Delta }x_{m}(\tau )\right]d\tau \right)

=A_{c}\cos \left(2\pi f_{c}t+2\pi f_{\Delta }\int _{0}^{t}x_{m}(\tau )d\tau \right).

في هذه المعادلة، $f(\tau )\,$ هو التردد الاني لمولد الإشارة و $f_{\Delta }\,$ هو انحراف التردد الذي يبين الإزاحة العظمى من f_c في اتجاه واحد على افتراض أن x_m(t) محدودة فيا لمجال ±1.

معامل التضمين

يعبر معامل التضمين عن مدى تغير الإشارة المضمنة حول مستواها قبل التضمين ويعبر عنه بالعلاقة

h={\frac {\Delta {}f}{f_{m}}}={\frac {f_{\Delta }|x_{m}(t)|}{f_{m}}}\

حيث $f_{m}\,$ يمثل أعلى مركبة تردد في الإشارة x_m(t), و $\Delta {}f\,$ هي القيمة العظمى للانحراف التردديإذا كانت $h\ll 1$ ,يطلق على التضمين بـ تضمين تردد ضيق النطاق, ويكون عرض النطاق تقريبا $2f_{m}\,$ . إذا كانت $h\gg 1$ , يطلق على التضمين تضمين تردد واسع النطاق' وعرض نطاقه تقريبا $2f_{\Delta }\,$ . للنطاق العريض أثر فعال في جودة الإشارة.

قاعدة كارسون

تنص قاعدة كارسون أو قاعدة الإبهام على أن كل (~98%) القدرة لإشارة مضمنة تردديا تقع ضمن عرض النطاق $B_{T}\,$ لها

\ B_{T}=2(\Delta f+f_{m})\,

حيث $\Delta f\,$ , الانحراف الترددي الأعظمي $f(t)\,$ من التردد الحامل $f_{c}\,$ .

دوال بسيل

هنا عرض لسعات التردد الحامل والجوانب لمعاملات تضمين ترددي مختلفة مبنية من دوال بيسيل.

معامل التضمين	الحامل	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
0.00	1.00
0.25	0.98	0.12
0.5	0.94	0.24	0.03
1.0	0.77	0.44	0.11	0.02
1.5	0.51	0.56	0.23	0.06	0.01
2.0	0.22	0.58	0.35	0.13	0.03
2.41	0	0.52	0.43	0.20	0.06	0.02
2.5	−.05	0.50	0.45	0.22	0.07	0.02	0.01
3.0	−.26	0.34	0.49	0.31	0.13	0.04	0.01
4.0	−.40	−.07	0.36	0.43	0.28	0.13	0.05	0.02
5.0	−.18	−.33	0.05	0.36	0.39	0.26	0.13	0.05	0.02
5.53	0	−.34	−.13	0.25	0.40	0.32	0.19	0.09	0.03	0.01
6.0	0.15	−.28	−.24	0.11	0.36	0.36	0.25	0.13	0.06	0.02
7.0	0.30	0.00	−.30	−.17	0.16	0.35	0.34	0.23	0.13	0.06	0.02
8.0	0.17	0.23	−.11	−.29	−.10	0.19	0.34	0.32	0.22	0.13	0.06	0.03
8.65	0	0.27	0.06	−.24	−.23	0.03	0.26	0.34	0.28	0.18	0.10	0.05	0.02
9.0	−.09	0.25	0.14	−.18	−.27	−.06	0.20	0.33	0.31	0.21	0.12	0.06	0.03	0.01
10.0	−.25	0.04	0.25	0.06	−.22	−.23	−.01	0.22	0.32	0.29	0.21	0.12	0.06	0.03	0.01
12.0	0.05	−.22	−.08	0.20	0.18	−.07	−.24	−.17	0.05	0.23	0.30	0.27	0.20	0.12	0.07	0.03	0.01

تطبيقات

البث

مثال على التضمين الترددي.

يستخدم التضمين الترددي عموما في الترددات الراديوية العالية جدا تردد جد عالي لضمان بث إذاعي عالى الجودة من الموسيقى والصوت. كذلك أيضا في البث التلفزيوني التماثلي. تبث الإذاعات المحلية عادة النطاق الترددي FM في موجات الراديو (77-108 MHz) لضمان جودة الإشارة وعدم التداخل.

العتاد

يستعمل التضمين الترددي أيضا عند الترددات الراديوية المتوسطة في مسجلات أشرطة الفيديو VCR.

الصوت

تستخدم التضمين الترددي أيضا في الترددات الصوتية لاصطناع الصوت (التلاعب بطبقاته).

إنظر أيضا

مراجع

Stan Gibilisco (2002)، Teach yourself electricity and electronics، McGraw-Hill Professional، ص. 477، ISBN 978-0-07-137730-0، مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2020.
Новая система радиофона// «Радиолюбитель». — 1924. — № 6. — С. 86. نسخة محفوظة 20 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
Alan Bloom (2010)، "Chapter 8. Modulation"، في H. Ward Silver and Mark J. Wilson (Eds) (المحرر)، The ARRL Handbook for Radio Communications، American Radio Relay League، ص. 8.7، ISBN 978-0-87259-146-2.

بوابة كهرباء
بوابة اتصال عن بعد
بوابة إلكترونيات

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Stan Gibilisco (2002)، Teach yourself electricity and electronics، McGraw-Hill Professional، ص. 477، ISBN 978-0-07-137730-0، مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2020.

[2] Новая система радиофона// «Радиолюбитель». — 1924. — № 6. — С. 86. نسخة محفوظة 20 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.

[3] Alan Bloom (2010)، "Chapter 8. Modulation"، في H. Ward Silver and Mark J. Wilson (Eds) (المحرر)، The ARRL Handbook for Radio Communications، American Radio Relay League، ص. 8.7، ISBN 978-0-87259-146-2.

تقنيات التضمين عالية النطاق
جزء من سلسلة مقالات حول

التضمين التشابهي للحامل التشابهي تضمين المطال (AM) تضمين التردد (FM) تضمين الطور (PM) أنواع فرعية تضمين أحادي الجانب (SSB)
التضمين الرقمي للحامل التشابهي الإبدال بإزاحة المطال (ASK) الإبدال بإزاحة التردد (FSK) الإبدال بإزاحة الطور (PSK) أنواع فرعية الإبدال بالفتح والغلق (OOK) الإبدال بالإزاحة الدنيا (MSK) التضمين المطالي المتعامد (QAM)
التضمين التشابهي للحامل الرقمي تضمين مطال النبضة (PAM) تضمين عرض النبضة (PWM) تضمين موقع النبضة (PPM)
التضمين الرقمي للحامل الرقمي تضمين نبضي مرمز (PCM) أنواع فرعية تضمين دلتا سيغما (ΔΣ)
مواضيع ذات صلة فك تضمين الحامل
بوابة اتصال عن بعد