ප්රතිසම සංඥා මොඩියුලේෂන් ශිල්පීය ක්රම
සංඥා මොඩියුලේෂන් යනු තොරතුරු සම්ප්රේෂණය කිරීමේ අරමුණින් වාහක තරංගයක ලක්ෂණ එකක් හෝ කිහිපයක් වෙනස් කිරීමට භාවිතා කරන තාක්ෂණයකි. මෙම තාක්ෂණය විශේෂයෙන් වැදගත් වන්නේ ඇනලොග් සන්නිවේදනයේදී වන අතර, එහිදී හඬ හෝ දෘශ්ය වැනි අඛණ්ඩ තොරතුරු සංඥා, පවතින සන්නිවේදන නාලිකාවට ගැලපෙන පරිදි වෙනස් කරනු ලැබේ.
ඇනලොග් සංඥා මොඩියුලේෂන් ප්රධාන ක්රම කිහිපයක් ඇතුළත් වේ: විස්තාරය මොඩියුලේෂන්, සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන් සහ අදියර මොඩියුලේෂන්. මෙම ලිපියෙන් මෙම එක් එක් ශිල්පීය ක්රම සහ සන්නිවේදනයේ ඒවායේ යෙදීම් ගවේෂණය කරනු ඇත.
1. විස්තාරය මොඩියුලේෂන් (AM)
මූලික මූලධර්ම
විස්තාරය මොඩියුලේෂන් යනු වාහක තරංගයක විස්තාරය තොරතුරු සංඥාව පිළිබිඹු කිරීම සඳහා වෙනස් කරන තාක්ෂණයකි. තොරතුරු සංඥාවේ විශාල විස්තාර උච්චාවචනයන් තිබේ නම්, වාහක තරංගය ද විශාල විස්තාර උච්චාවචනයන් අත්විඳිනු ඇත.
වැඩ කිරීමේ ක්රම
සමීකරණයෙන් ප්රකාශ වන වාහක තරංගයක් අප සතුව ඇතැයි සිතමු:
\[ c(t) = A_c \cos(2πf_c t) \]
මොඩියුලේට් කළ යුතු තොරතුරු සංඥාව මෙසේ ප්රකාශ වේ:
\[ මීටර්(ටී) \]
AM හිදී, මොඩියුලේටඩ් සංඥාව \( s(t) \) බවට පත් වන්නේ:
\[ s(t) = [A_c + m(t)] \cos(2πf_c t) \]
මෙහි, \( A_c \) යනු වාහක තරංගයේ විස්තාරය වන අතර \( f_c \) යනු වාහක සංඛ්යාතය වේ.
කියුංගුලන්
– සරල බව: සම්ප්රේෂක සහ ග්රාහක සැලසුම් සාපේක්ෂව සරල වන අතර සංකීර්ණ දෘඩාංග අවශ්ය නොවේ.
– කලාප පළල කාර්යක්ෂමතාව: FM වැනි අනෙකුත් ක්රම හා සසඳන විට AM අඩු කලාප පළලක් භාවිතා කරයි.
හිඟය
- අඩු ශබ්ද ගුණාත්මකභාවය: තොරතුරු සංඥාව එකම සංඥා විස්තාරයකින් මොඩියුලේට් කර ඇති නිසා ඇඟිලි ගැසීම් සහ ශබ්දයට සංවේදී වේ.
– අඩු බල කාර්යක්ෂමතාව: තොරතුරු රැගෙන නොයන බලයෙන් වැඩි ප්රමාණයක් සම්ප්රේෂණය වේ.
අප්ලිකසි
ගුවන්විදුලි විකාශනවලදී, විශේෂයෙන් AM හෝ මධ්යම තරංග (MW) සංඛ්යාතවල AM බහුලව භාවිතා වේ.
2. සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන් (FM)
මූලික මූලධර්ම
සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන් හි දී, විස්තාරය නියතව පවතින අතර, වාහක තරංගයේ සංඛ්යාතය තොරතුරු සංඥාව අනුව වෙනස් වේ.
වැඩ කිරීමේ ක්රම
වාහක සංඥාවට සමීකරණය ලබා දී ඇත:
\[ c(t) = A_c \cos(2πf_c t) \]
තොරතුරු සංඥාව \( m(t) \) වාහක සංඛ්යාතය මොඩියුලේට් කිරීමට භාවිතා කරයි:
\[ s(t) = A_c \cos [2π(f_c + k_f m(t))t] \]
මෙහි \( k_f \) යනු සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන් දර්ශකයයි.
කියුංගුලන්
– ඉහළ ශබ්ද තත්ත්වය: සංඛ්යාත බාධා කිරීම් සහ ශබ්දයට ඉහළ ප්රතිරෝධයක් ඇති බැවින්, ශබ්ද තත්ත්වය AM ට වඩා හොඳය.
– වඩා හොඳ බල කාර්යක්ෂමතාව: තොරතුරු සංඥාව විස්තාරය මත නොව සංඛ්යාතය මත මොඩියුලේට් කර ඇති බැවින් සම්ප්රේෂණය වන මුළු බලය වඩාත් කාර්යක්ෂම වේ.
හිඟය
– විශාල කලාප පළල: AM ට වඩා වැඩි කලාප පළලක් අවශ්ය වේ.
- වඩාත් සංකීර්ණ පද්ධති නිර්මාණය: සම්ප්රේෂකය වඩාත් සංකීර්ණ වන අතර සාමාන්යයෙන් මිල අධික වේ.
අප්ලිකසි
උසස් තත්ත්වයේ හඬ සන්නිවේදන සේවා සඳහා FM (සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන්) ගුවන් විදුලි විකාශනය, රූපවාහිනී විකාශනය සහ VHF/UHF සන්නිවේදනයන්හි FM මොඩියුලේෂන් බහුලව භාවිතා වේ.
3. අදියර මොඩියුලේෂන් (PM)
මූලික මූලධර්ම
අවධි මොඩියුලේෂන් හි දී, වාහක තරංගයේ අවධි තොරතුරු සංඥාවට සමානුපාතිකව වෙනස් වන අතර, විස්තාරය සහ සංඛ්යාතය නියතව පවතී.
වැඩ කිරීමේ ක්රම
මූලික වාහක තරංගය:
\[ c(t) = A_c \cos(2πf_c t) \]
වාහක තරංගයේ අවධිය මොඩියුලේට් කිරීමට තොරතුරු සංඥාව \( m(t) \) භාවිතා කරයි:
\[ s(t) = A_c \cos [2πf_c t + k_p m(t)] \]
මෙහි \( k_p \) යනු අදියර මොඩියුලේෂන් දර්ශකයයි.
කියුංගුලන්
– විස්තාරයට ප්රතිශක්තිකරණ ශබ්දය: විස්තාරයට බලපාන ශබ්දය FM මෙන් මොඩියුලේටඩ් සංඥාවට බලපාන්නේ නැත.
– විවිධ ක්ෂේත්රවල යෙදුම්: බොහෝ ඩිජිටල් සන්නිවේදන තාක්ෂණයන්හි භාවිතා වේ.
හිඟය
– විශාල කලාප පළල: FM මෙන්ම, PM සඳහාද විශාල කලාප පළලක් අවශ්ය වේ.
– වඩාත් සංකීර්ණ ග්රාහක අවශ්යතාවය: මෙම තාක්ෂණයට අදියර වෙනස්කම් හඳුනා ගැනීමට වඩාත් සංකීර්ණ සහ සංවේදී ග්රාහකයක් අවශ්ය වේ.
අප්ලිකසි
QAM (Quadrature Amplitude Modulation) තාක්ෂණය සහ චන්ද්රිකා විදුලි සංදේශ පද්ධති වැනි ඩිජිටල් දත්ත සන්නිවේදනයන්හි PM බොහෝ විට භාවිතා වේ.
සංසන්දනය සහ නිගමනය
– AM: සරල සහ කලාප පළල කාර්යක්ෂම නමුත් ඇඟිලි ගැසීම් වලට ගොදුරු විය හැකි අතර අඩු බල කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත.
– FM: විශාල කලාප පළල, වඩා හොඳ සංඥා ගුණාත්මකභාවය සහ ශබ්දයට වඩා ප්රතිරෝධී.
– PM: විස්තාර ශබ්දයට ප්රතිශක්තිකරණයක් ඇති අතර ඩිජිටල් දත්ත යෙදුම් සඳහා භාවිතා කරයි, නමුත් වැඩි කලාප පළලක් සහ වඩාත් සංකීර්ණ පිළිගැනීමක් අවශ්ය වේ.
AM, FM සහ PM අතර තේරීම බොහෝ දුරට යෙදුම් අවශ්යතා, පවතින කලාප පළල සහ අපේක්ෂිත සංඥා ගුණාත්මකභාවය මත රඳා පවතී. තනි ක්රමයක් නියත වශයෙන්ම හොඳම නොවේ; ඒ සෑම එකක්ම තමන්ගේම වාසි සහ අවාසි ඇති අතර ඒවා නිශ්චිත යෙදුමක සන්දර්භය තුළ සලකා බැලිය යුතුය.
විවිධ සන්නිවේදන පද්ධතිවල ඇනලොග් සංඥා මොඩියුලේෂන් ශිල්පීය ක්රම වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර, පහසුවෙන් ලබා ගත හැකි සහ සැකසිය හැකි ආකෘතිවලින් තොරතුරු සම්ප්රේෂණයට පහසුකම් සපයයි. තාක්ෂණය දියුණු වන විට, සංඥා මොඩියුලේෂන් අඛණ්ඩව පරිණාමය වෙමින් පවතින අතර, ගෝලීය සන්නිවේදනය සඳහා වඩාත් කාර්යක්ෂම සහ උසස් තත්ත්වයේ විසඳුම් සපයයි.
