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जैसा कि हम संचार के युग में रह रहे हैं, जिसमें हम किसी भी प्रकार की जानकारी (वीडियो, ऑडियो और अन्य डेटा) को किसी भी अन्य उपकरण या नियत क्षेत्र में विद्युत संकेतों के रूप में आसानी से स्थानांतरित कर सकते हैं। हालाँकि यह हमारे अवधारणात्मक अनुभव में आम है कि सिग्नल या डेटा भेजना या प्राप्त करना सरल है, लेकिन इसमें काफी जटिल प्रक्रियाएँ, संभावनाएँ और परिदृश्य शामिल हैं। संचार प्रणाली । इसलिए, संचार प्रणालियों के दायरे में, मॉड्यूलेशन संचार प्रणाली में महत्वपूर्ण जिम्मेदारी को पकड़ता है ताकि एनालॉग दुनिया में डिजिटल रूप से जानकारी को एनकोड किया जा सके। बड़ी दूरी पर स्थानांतरण, सटीक डेटा स्थानांतरण, और कम-शोर डेटा रिसेप्शन के लिए रिसीवर अनुभाग में भेजने से पहले संकेतों को संशोधित करना बहुत महत्वपूर्ण है। स्पष्ट होने के लिए, आइए जानें कि मॉड्यूलेशन क्या है, इसके विभिन्न प्रकार, और इसके प्रकार क्या हैं मॉडुलन संचार प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली तकनीकें।

मॉड्यूलेशन क्या है?

मॉड्यूलेशन, उच्च-आवृत्ति सिग्नल पर संदेश सिग्नल को सुपरइम्पोज़ करके संचारित होने वाली तरंग की विशेषताओं को बदलने की एक प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में वीडियो, वॉयस और अन्य डेटा सिग्नल हाई-फ्रीक्वेंसी सिग्नल को संशोधित करते हैं - जिन्हें भी जाना जाता है वाहक लहर । यह वाहक लहर डीसी या एसी या पल्स चेन हो सकती है जो उपयोग किए गए एप्लिकेशन पर निर्भर करता है। आमतौर पर, एक उच्च-आवृत्ति साइन लहर का उपयोग वाहक तरंग संकेत के रूप में किया जाता है।

“टचस्क्रीन किस प्रकार का उपकरण है? ”

इन मॉड्यूलेशन तकनीकों को दो प्रमुख प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: एनालॉग और डिजिटल या नाड़ी मॉडुलन । आगे विभिन्न प्रकार की मॉड्यूलेशन तकनीकों पर चर्चा करने से पहले, आइए हम मॉड्यूलेशन के महत्व को समझें।

संचार में मॉड्यूलेशन का उपयोग क्यों किया जाता है?

मॉड्यूलेशन तकनीक में, संदेश सिग्नल आवृत्ति को एक सीमा तक बढ़ाया जाता है ताकि यह ट्रांसमिशन के लिए अधिक उपयोगी हो। निम्नलिखित बिंदु संचार प्रणाली में मॉड्यूलेशन के महत्व का वर्णन करते हैं।
में संकेत संचरण मल्टीप्लेक्सर्स का उपयोग करके विभिन्न स्रोतों से संकेतों को एक साथ एक आम चैनल के माध्यम से प्रेषित किया जाता है। यदि इन संकेतों को एक निश्चित बैंडविड्थ के साथ एक साथ प्रेषित किया जाता है, तो वे हस्तक्षेप का कारण बनते हैं। इसे दूर करने के लिए, वाक् संकेतों को विभिन्न वाहक आवृत्तियों के लिए संशोधित किया जाता है ताकि रिसीवर उन्हें संचरण की सीमा के भीतर अपनी पसंद के वांछित बैंडविड्थ के लिए ट्यून कर सके।
एक और तकनीकी कारण है एंटीना ऐन्टेना का आकार विकिरणित सिग्नल की आवृत्ति के विपरीत आनुपातिक है। एंटीना एपर्चर आकार का क्रम सिग्नल के तरंग दैर्ध्य के दसवें हिस्से से कम से कम एक है। यदि इसका आकार 5 kHz है, तो इसका आकार व्यावहारिक नहीं है, इसलिए मोडिंग प्रक्रिया द्वारा आवृत्ति बढ़ाने से निश्चित रूप से एंटीना की ऊंचाई कम हो जाएगी।
मॉड्यूलेशन बड़ी दूरी पर संकेतों को स्थानांतरित करने के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि लंबी दूरी के लिए कम आवृत्ति के सिग्नल भेजना संभव नहीं है।
इसी तरह, उपयोगकर्ताओं के लिए अधिक चैनल आवंटित करने और शोर प्रतिरक्षा बढ़ाने के लिए मॉड्यूलेशन भी महत्वपूर्ण है।

मॉड्यूलेशन तकनीकों की विस्तृत जानकारी के बारे में जानने के लिए, आइए जानते हैं कि किस प्रकार के बारे में मॉडुलन प्रक्रिया में संकेत ।

सिग्नल संशोधित करना

इस सिग्नल को मैसेज सिग्नल भी कहा जाता है। यह उस डेटा को रखता है जिसे प्रेषित किया जाना है और इसलिए इसे संदेश संकेत कहा जाता है। इसे बेसबैंड सिग्नल के रूप में माना जाता है जहां यह प्रसारण या संचार करने के लिए एक मॉड्यूलेशन प्रक्रिया से गुजरता है। इस वजह से, यह संशोधित संकेत है।

वाहक संकेत

यह आवृत्ति संकेत की उच्च श्रेणी है जो विशिष्ट आयाम, आवृत्ति और चरण स्तरों के साथ है, लेकिन यह कोई डेटा नहीं रखता है। तो, इसे वाहक संकेत के रूप में कहा जाता है क्योंकि यह एक खाली है। यह बस मॉडुलेशन की प्रक्रिया के बाद संदेश को रिसीवर सेक्शन में भेजने के लिए उपयोग किया जाता है।

संशोधित संकेत

मॉड्यूलेशन की प्रक्रिया के बाद प्राप्त होने वाले परिणामी संकेत को मॉड्यूलेटेड सिग्नल कहा जाता है। यह वाहक और मॉड्यूलेटिंग सिग्नल दोनों का उत्पाद है।

विभिन्न प्रकार के मॉड्यूलेशन

दो प्रकार के मॉड्यूलेशन: एनालॉग और डिजिटल मॉड्यूलेशन तकनीकों पर पहले ही चर्चा की जा चुकी है। दोनों तकनीकों में, बेसबैंड सूचना को रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है, लेकिन एनालॉग मॉडुलन में, ये आरएफ संचार संकेत मूल्यों की एक सतत श्रेणी है, जबकि डिजिटल मॉड्यूलेशन में ये विस्थापित अवस्थाएं हैं।

मॉड्यूलेशन के प्रकार

एनालॉग मॉडुलन

इस मॉड्यूलेशन में, एक निरंतर बदलती साइन लहर का उपयोग एक वाहक तरंग के रूप में किया जाता है जो संदेश सिग्नल या डेटा सिग्नल को नियंत्रित करता है। साइनसॉइडल तरंग का सामान्य कार्य नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, जिसमें मॉड्यूलेशन प्राप्त करने के लिए तीन मापदंडों को बदला जा सकता है - वे मुख्य रूप से आयाम, आवृत्ति और चरण हैं, इसलिए एनालॉग मॉडुलन के प्रकार हैं:

आयाम मॉडुलन (AM)
फ़्रिक्वेंसी मॉड्यूलेशन (FM)
चरण मॉड्यूलेशन (PM)

में आयाम अधिमिश्रण वाहक तरंग का आयाम संदेश संकेत के अनुपात में विविध है, और आवृत्ति और चरण जैसे अन्य कारक स्थिर रहते हैं। मॉड्यूलेटेड सिग्नल को नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है, और इसके स्पेक्ट्रम में एक कम आवृत्ति बैंड, ऊपरी-आवृत्ति बैंड और वाहक आवृत्ति घटक शामिल हैं। इस प्रकार के मॉड्यूलेशन के लिए अधिक बैंडविड्थ, अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। इस मॉड्यूलेशन में फ़िल्टरिंग बहुत मुश्किल है।

एनालॉग मॉड्यूलेशन के प्रकार

आवृति का उतार - चढ़ाव (एफएम) अन्य मापदंडों को बनाए रखने के दौरान संदेश या डेटा सिग्नल के अनुपात में वाहक की आवृत्ति बदलता रहता है। एएम पर एफएम का लाभ एफएम में बैंडविड्थ की कीमत पर शोर का अधिक दमन है। इसका उपयोग रेडियो, राडार, टेलीमेट्री भूकम्पीय पूर्वेक्षण जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। दक्षता और बैंडविंड्स मॉड्यूलेशन इंडेक्स और अधिकतम मॉड्यूलेट आवृत्ति पर निर्भर करते हैं।

में चरण मॉडुलन वाहक चरण डेटा सिग्नल के अनुसार विविध है। इस प्रकार के मॉड्यूलेशन में, जब चरण को बदल दिया जाता है तो यह आवृत्ति को भी प्रभावित करता है, इसलिए यह मॉडुलन भी आवृत्ति मॉड्यूलेशन के अंतर्गत आता है।

एनालॉग मॉड्यूलेशन (एएम, एफएम और पीएम) शोर के प्रति अधिक संवेदनशील है। यदि शोर एक प्रणाली में प्रवेश करता है, तो यह बना रहता है और अंतिम रिसीवर तक पहुंच जाता है। इसलिए, डिजिटल मॉड्यूलेशन तकनीक द्वारा इस कमी को दूर किया जा सकता है।

बजे

“ट्रेडमिल मोटर नियंत्रक सर्किट आरेख ”

डिजिटल मॉड्यूलेशन

बेहतर गुणवत्ता और कुशल संचार के लिए, डिजिटल मॉड्यूलेशन तकनीक कार्यरत है। एनालॉग मॉडुलन पर डिजिटल मॉड्यूलेशन के मुख्य लाभों में अनुमेय शक्ति, उपलब्ध बैंडविड्थ और उच्च शोर प्रतिरक्षा शामिल हैं। डिजिटल मॉड्यूलेशन में, एक संदेश सिग्नल को एनालॉग से डिजिटल संदेश में परिवर्तित किया जाता है और फिर वाहक तरंग का उपयोग करके संशोधित किया जाता है।

वाहक लहर को बंद या चालू किया जाता है ताकि दालों को बनाया जा सके ताकि सिग्नल संशोधित हो। एनालॉग के समान, यहाँ वाहक तरंग के आयाम, आवृत्ति और चरण भिन्नता जैसे पैरामीटर डिजिटल मॉड्यूलेशन के प्रकार को तय करते हैं।

डिजिटल मॉडुलन के प्रकार इस प्रकार के सिग्नल और एप्लिकेशन का उपयोग किया जाता है, जैसे कि Amplitude Shift Keying, फ़्रीक्वेंसी Shift Keying, फ़ेज़ शिफ़्ट कीइंग, डिफरेंशियल फ़ेज़ Shift Keying, Quadrature फ़ेज़ Shift Keying, मिनिमम Shift Keying, Gaussian मिनिमम Shift Shift, ऑर्थोगोनल फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग, आदि। , जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

आयाम शिफ्ट कीिंग बेसबैंड सिग्नल या संदेश सिग्नल के आधार पर वाहक लहर के आयाम को बदल देती है, जो डिजिटल प्रारूप में है। इसका उपयोग निम्न-बैंड आवश्यकताओं के लिए किया जाता है और शोर के प्रति संवेदनशील होता है।

आवृत्ति-शिफ्ट कीइंग में, डिजिटल डेटा में प्रत्येक प्रतीक के लिए वाहक तरंग की आवृत्ति भिन्न होती है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, इसे बड़े बैंडविंड की जरूरत है। इसी तरह, चरण शिफ्ट कीइंग प्रत्येक प्रतीक के लिए वाहक के चरण को बदल देती है और यह शोर के प्रति कम संवेदनशील होती है।

आवृति का उतार - चढ़ाव

एक आवृत्ति संग्राहक लहर बनाने के लिए, इनपुट सिग्नल के आयाम के अनुसार रेडियो तरंग की आवृत्ति भिन्न होती है।

आवृति का उतार - चढ़ाव

जब रेडियो तरंग वाहक आवृत्ति संकेत के साथ ऑडियो तरंग को संशोधित किया जाता है, तो उत्पन्न आवृत्ति संकेत इसकी आवृत्ति स्तर को बदल देगा। जिस भिन्नता से तरंग ऊपर और नीचे की ओर बढ़ती है, उस पर ध्यान दिया जाना चाहिए। यह विचलन के रूप में कहा जाता है और आमतौर पर kHz विचलन के रूप में दर्शाया जाता है।

एक उदाहरण के रूप में, जब सिग्नल में या तो + या - 3kHz का विचलन होता है, तो इसे Hz 3kHz के रूप में दर्शाया जाता है। इसका मतलब है कि वाहक सिग्नल में 3kHz का अपवर्ड और डाउनवर्ड विचलन है।

ब्रॉडकास्टिंग स्टेशन जिन्हें फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम (88.5 - 108 मेगाहर्ट्ज की रेंज में) में बहुत उच्च-आवृत्ति रेंज की आवश्यकता होती है, उन्हें निश्चित रूप से बड़ी मात्रा में विचलन की आवश्यकता होती है जो लगभग k 75 kHz है। इसे वाइड-बैंड फ्रिक्वेंसी मॉड्यूलेशन कहा जाता है। इस सीमा में संकेत संचार की उच्च गुणवत्ता की सहायता करने की क्षमता रखते हैं, जबकि उन्हें उच्च बैंडविड्थ की भी आवश्यकता होती है। सामान्य तौर पर, प्रत्येक WBFM के लिए 200 kHz की अनुमति है। और संकीर्ण एफएम के लिए, Hz 3 kHz का विचलन पर्याप्त है।

एफएम तरंग को कार्यान्वित करते समय, मॉडुलन की प्रभावकारिता सीमा जानना अधिक लाभदायक होता है। यह स्टैटिंग कारकों में पैरामीटर के रूप में खड़ा है जैसे कि सिग्नल के प्रकार को जानना कि क्या वाइड बैंड या संकीर्ण बैंड एफएम सिग्नल। यह यह सुनिश्चित करने में भी मदद करता है कि पूरे रिसीवर या ट्रांसमीटर जो सिस्टम में हैं, उन्हें मॉड्यूलेशन की मानकीकृत सीमा के अनुकूल बनाने के लिए प्रोग्राम किया जाता है क्योंकि यह कारकों पर प्रभाव डालता है जैसे कि चैनल रिक्ति, रिसीवर की बैंडविड्थ, और अन्य।

“एसी और डीसी वर्तमान उदाहरण ”

तो, मॉडुलन स्तर को सूचित करने के लिए, मॉड्यूलेशन इंडेक्स और विचलन अनुपात पैरामीटर निर्धारित किए जाने हैं।

अलग आवृत्ति मॉडुलन के प्रकार निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

संकीर्ण बैंड एफएम

यह आवृत्ति मॉडुलन के प्रकार के रूप में कहा जाता है जहां मॉड्यूलेशन इंडेक्स मूल्य बहुत कम है।
जब मॉड्यूलेशन इंडेक्स वैल्यू होती है<0.3, then there will be an only carrier and corresponding sidebands having bandwidth as twice the modulating signal. So, β ≤ 0.3 is called narrow band frequency modulation.
मॉड्यूलेटिंग फ़्रीक्वेंसी की अधिकतम सीमा 3 kHz है
अधिकतम आवृत्ति विचलन मूल्य 75 kHz है

वाइड बैंड एफएम

यह आवृत्ति मॉडुलन के प्रकार के रूप में कहा जाता है जहां मॉड्यूलेशन इंडेक्स मान बड़ा है।
जब मॉड्यूलेशन इंडेक्स वैल्यू> 0.3 होता है, तो दो साइडबेंड्स से अधिक बैंडविड्थ होगा, जो मॉड्यूलेशन सिग्नल से दोगुना होगा। जब मॉड्यूलेशन इंडेक्स वैल्यू बढ़ती है, तो साइडबैंड की संख्या बढ़ जाती है। तो, ulation> 0.3 को संकीर्ण बैंड आवृत्ति मॉड्यूलेशन कहा जाता है।
मॉड्यूलेटिंग आवृत्तियों की अधिकतम सीमा 30 हर्ट्ज - 15 kHz के बीच है
अधिकतम आवृत्ति विचलन मूल्य 75 kHz है
इस आवृत्ति मॉडुलन को एक उच्च बैंडविड्थ सीमा की आवश्यकता होती है जो संकीर्ण बैंड आवृत्ति मॉड्यूलेशन से लगभग 15 गुना आगे है।

संचार प्रणाली में प्रयुक्त अन्य प्रकार की मॉड्यूलेशन तकनीकें हैं:

बाइनरी चरण शिफ्ट कीइंग
विभेदक चरण-शिफ्ट कुंजीयन
विभेदक चतुर्भुज चरण बदलाव कुंजीयन
ऑफसेट चतुर्भुज चरण बदलाव कुंजीयन
ऑडियो एफएसके
मल्टी एफएसके
दोहरे स्वर FSK
न्यूनतम पारी कुंजीयन
गाऊसी न्यूनतम पारी कुंजीयन
ट्रेलिस कोडित प्रकार का मॉड्यूलेशन

विभिन्न प्रकार के मॉड्यूलेशन के लाभ

संचरण उद्देश्यों के लिए, का आकार एंटीना मॉडुलन तकनीक प्रस्तावित नहीं होने से पहले बहुत बड़ी होनी चाहिए। संचार का स्तर सीमित हो जाता है क्योंकि कोई लंबी दूरी का संचार नहीं होगा जिसमें विकृतियों का शून्य स्तर होता है।

इसलिए, मॉड्यूलेशन के विकास के साथ, उपयोग करने के कई फायदे हैं संचार प्रणाली । और अधिमिश्रण के हैं:

एंटीना का आकार कम किया जा सकता है
किसी प्रकार का सिग्नल समेकन नहीं होता है
संचार की सीमा को बढ़ाया जाता है
मल्टीप्लेक्सिंग की संभावना होगी
एक बैंडविड्थ को आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित कर सकता है
स्वागत की गुणवत्ता बढ़ जाती है
बेहतर प्रदर्शन और प्रभावकारिता

विभिन्न प्रकार के मॉड्यूलेशन के अनुप्रयोग

विभिन्न मॉडुलन तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला है और वे हैं:

संगीत मिश्रण, और चुंबकीय टेप रिकॉर्डिंग सिस्टम में लागू किया गया
नवजात बच्चों के लिए ईईजी निगरानी को ट्रैक करना
टेलीमेट्री में उपयोग किया जाता है
में इस्तेमाल किया राडार
एफएम प्रसारण तकनीक

इस लेख को जटिल बनाने से बचने के लिए, कुछ गणितीय समीकरणों और डिजिटल संचार प्रणालियों के बारे में गहराई से जानकारी को इससे मुक्त किया गया है। हालाँकि, इस लेख को आगे लाने के लिए किए गए प्रयास विभिन्न सूचनाओं को सुनिश्चित करते हैं संचार प्रणाली में मॉडुलन के प्रकार । इसके अलावा, यह स्पष्ट होना अधिक महत्वपूर्ण है कि क्या हैं