چوکور ڈیزائن کو سمجھنا

ریڈیو فریکوئینسی ڈیمودولیشن
اس صفحے میں وضاحت کی گئی ہے کہ چکنی جمود کیا ہے اور I / Q سگنل کی نوعیت کے بارے میں بصیرت فراہم کرتا ہے۔

اگر آپ نے پچھلا صفحہ پڑھا ہے تو ، آپ کو معلوم ہوگا کہ I / Q کے اشارے کیا ہیں اور چکنے والی (یعنی ، I / Q- سگنل پر مبنی) ماڈیولشن کس طرح عمل میں آتی ہے۔ اس صفحے میں ہم چوکور ڈیموڈولیشن پر تبادلہ خیال کریں گے ، جو طول و عرض ، تعدد ، اور مرحلے سے ماڈیول ویوفارمس سے معلومات نکالنے کے لئے ایک ورسٹائل تکنیک ہے۔

I اور Q میں تبدیل کرنا
مندرجہ ذیل آریھ ایک چوکور ڈیموڈولیٹر کی بنیادی ڈھانچے کو پیش کرتا ہے۔

آپ آسانی سے محسوس کریں گے کہ یہ نظام الٹ میں چوکور ماڈیولر کی طرح ہے۔ آر ایف سگنل کو مقامی اوکلیٹر سگنل (I چینل کے لئے) اور مقامی اوکلیٹر کو 90 by (Q چینل کے ل by) منتقل کردیا گیا ہے۔ نتیجہ (کم پاس فلٹرنگ کے بعد ، جس کی جلد وضاحت کی جائے گی) میں اور کیو ویوفارمز ہیں جو مزید کارروائی کے لئے تیار ہیں۔

چوکور ماڈلن میں ، ہم طول و عرض ، تعدد ، یا فیز موڈیولیٹ ویوفورم بنانے کے ل base بیس بینڈ I / Q سگنل استعمال کرتے ہیں جو تیز اور ترسیل کیے جائیں گے۔ چکنی جمود میں ، ہم موجودہ ماڈیول کو اسی طرح کے I / Q بیس بینڈ سگنل میں تبدیل کررہے ہیں۔ 

یہ سمجھنا ضروری ہے کہ موصولہ سگنل کسی بھی طرح کے ٹرانسمیٹر سے ہوسکتا ہے — چوکور ڈیموڈولیشن صرف سگنلز تک محدود نہیں ہے جو اصل میں چوکور ماڈلن کے ذریعہ تخلیق کیا گیا تھا۔

کم پاس فلٹرز کی ضرورت ہے کیونکہ موصولہ اشارے پر لگائے جانے والے کواڈریٹیشن ضرب ، جس میں لگائے گئے ضرب سے مختلف نہیں ہے ، مثال کے طور پر ، ایک عام AM ڈیموڈولیٹر۔ موصولہ اسپیکٹرم کو کیریئر فریکوئنسی (ایف سی) کے ذریعے نیچے اور اوپر کی طرف منتقل کیا جائے گا۔ اس طرح ، سپیکٹرم سے وابستہ اعلی تعدد والے مواد کو دبانے کے ل a ایک کم پاس فلٹر کی ضرورت ہوتی ہے جس میں 2fC ہوتا ہے۔

اگر آپ نے طول و عرض کی کمی کو صفحہ پڑھ لیا ہے تو ، پچھلے پیراگراف کی وجہ سے آپ کو یہ احساس ہوسکتا ہے کہ ایک کواڈریٹیز ڈیموڈولیٹر دراصل دو طول و عرض کے ڈیموولیٹروں پر مشتمل ہے۔ یقینا ، آپ تعدد-ماڈیولڈ سگنل پر عمومی طول و عرض کی کمی کو لاگو نہیں کرسکتے ہیں۔ ایف ایم سگنل کے طول و عرض میں کوئی معلومات انکوڈ شدہ نہیں ہے۔ 

لیکن چوکور (طول و عرض) تخفیف سے تعدد انکوڈ شدہ معلومات حاصل کی جاسکتی ہیں۔ یہ I / Q اشاروں کی فطری (بلکہ دلچسپ) نوعیت ہے۔ 90 ° مرحلے کے فرق کے ساتھ کیریئر فریکوینسی سینوسائڈس کے ذریعہ کارفرما دو طول و عرض ڈیمولیٹروں کا استعمال کرکے ، ہم دو مختلف بیس بینڈ سگنل تیار کرتے ہیں جو مل کر موصولہ سگنل کی تعدد یا مرحلے میں تبدیلیوں کے ذریعہ انکوڈ شدہ معلومات پہنچا سکتے ہیں۔

چوکور طول و عرض کی افزائش
جیسا کہ اس باب کے پہلے صفحے میں ذکر کیا گیا ہے کہ ، اے ایم ویوفارم کو کس طرح وضع کرنا ہے ، طول و عرض کی کمی کو حاصل کرنے کے لئے ایک نقطہ نظر میں ایک کیریئر فریکوینسی ریفرنس سگنل کے ذریعہ موصولہ سگنل کو ضرب کرنا ، اور پھر اس ضرب کا نتیجہ کم پاس فلٹر کرنا شامل ہے۔ 

یہ طریقہ AM ڈیمودولیشن سے زیادہ اعلی کارکردگی مہیا کرتا ہے جو ایک چوٹی کے چوٹی کا پتہ لگانے والے کے آس پاس بنایا گیا ہے۔ تاہم ، اس نقطہ نظر میں ایک شدید کمزوری ہے: ضرب کا نتیجہ ٹرانسمیٹر کے کیریئر اور وصول کنندہ کے کیریئر فریکوینسی ریفرنس سگنل کے مابین مرحلے کے تعلقات سے متاثر ہوتا ہے۔

یہ پلاٹ ٹرانسمیٹر سے وصول کرنے والے مرحلے کے فرق کی تین اقدار کے لئے تخفیف شدہ سگنل دکھاتے ہیں۔ جیسے جیسے مرحلے کے فرق میں اضافہ ہوتا ہے ، تخفیف شدہ سگنل کا طول و عرض کم ہوتا جاتا ہے۔ مسمار کرنے کا طریقہ کار 90 ° مرحلے کے فرق پر غیر فعال ہوگیا ہے۔ یہ بدترین صورت حال کی نمائندگی کرتا ہے۔ یعنی طول و عرض ایک بار پھر بڑھنا شروع ہوتا ہے کیونکہ مرحلہ کا فرق 90 from سے (دونوں سمت) دور ہوجاتا ہے۔

اس صورتحال کو دور کرنے کا ایک طریقہ اضافی سرکٹری کے ذریعے ہے جو وصول کنندہ کے حوالہ سگنل کے مرحلے کو موصولہ سگنل کے مرحلے کے ساتھ ہم آہنگ کرتا ہے۔ تاہم ، ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ کے مابین مطابقت پذیری کی عدم موجودگی پر قابو پانے کے لئے کواڈریٹج ڈیمودولیشن کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔ 

جیسا کہ ابھی بتایا گیا ، سب سے خراب مرحلے کی تضاد ± 90 ° ہے۔ اس طرح ، اگر ہم دو حوالہ اشاروں کے ساتھ ضرب انجام دیتے ہیں تو 90 phase مرحلے سے الگ ہوجاتے ہیں ، تو ایک ضرب سے حاصل ہونے والا آؤٹ پٹ دوسرے ضرب سے پیداوار کے کم ہونے والے طول و عرض کی تلافی کرتا ہے۔ 

اس منظر نامے میں سب سے خراب مرحلے کا فرق 45 is ہے ، اور آپ مندرجہ بالا پلاٹ میں دیکھ سکتے ہیں کہ 45 difference مرحلے کے فرق کے نتیجے میں تباہ کن اشارے کے طول و عرض میں تباہ کن کمی واقع نہیں ہوتی ہے۔

مندرجہ ذیل پلاٹ اس I / Q معاوضے کا ثبوت دیتے ہیں۔ نشانات ایک چوکور ڈیموڈولیٹر کی I اور Q شاخوں کے مسمار سگنلز ہیں۔

ٹرانسمیٹر مرحلہ = 0 °

 

ٹرانسمیٹر مرحلہ = 90 °

مستقل طول و عرض
یہ آسان ہوگا اگر ہم مسمار کردہ سگنل کے I اور Q ورژن کو ایک لہر میں جوڑیں جو ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ کے مابین مرحلے کے تعلقات سے قطع نظر مستقل طول و عرض کو برقرار رکھتا ہے۔ 

ہوسکتا ہے کہ آپ کی پہلی جبلت اضافے کو استعمال کرے لیکن بدقسمتی سے یہ اتنا آسان نہیں ہے۔ مندرجہ ذیل پلاٹ ایک نقلی دہراتے ہوئے تیار کیا گیا تھا جس میں ٹرانسمیٹر کے کیریئر کے مرحلے کے علاوہ سب کچھ ایک جیسا ہے۔ فیز ویلیو ایک پیرامیٹر کو تفویض کی گئی ہے جس میں سات الگ الگ اقدار ہیں: 0 °، 30 °، 60 °، 90 °، 120 °، 150 °، اور 180 °۔ اس کا سراغ انحراف کردہ I ویوفارم اور مسمار کردہ Q ویوفارم کا مجموعہ ہے۔

جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں ، یقینی طور پر اس کے علاوہ سگنل تیار کرنے کا طریقہ نہیں ہے جو ٹرانسمیٹر سے وصول کرنے والے مرحلے کے تعلقات میں مختلف حالتوں سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ یہ حیرت کی بات نہیں ہے اگر ہم I / Q سگنلنگ اور پیچیدہ اعداد کے مابین ریاضی کے مساوات کو یاد رکھیں: ایک سگنل کے I اور Q اجزاء ایک پیچیدہ عدد کے حقیقی اور خیالی حصوں کے مطابق ہیں۔ 

چوکور ڈیموڈولیشن کو انجام دے کر ، ہم حقیقی اور خیالی اجزاء حاصل کرتے ہیں جو بیس بینڈ سگنل کی شدت اور مرحلے کے مطابق ہوتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں ، I / Q کی تخفیف ضروری طور پر ترجمہ ہے: ہم ایک بڑے پیمانے پر پلس فیز سسٹم (ایک عام بیس بینڈ ویوفارم کے ذریعہ استعمال شدہ) سے کارٹیسین سسٹم میں ترجمہ کر رہے ہیں جس میں I جز کو ایکس محور اور Q پر بنایا گیا ہے۔ اجزاء کو Y- محور پر تیار کیا گیا ہے۔

کسی پیچیدہ تعداد کی وسعت حاصل کرنے کے ل we ، ہم صرف اصلی اور خیالی حص .ہ نہیں جوڑ سکتے ، اور یہ I اور Q سگنل کے اجزاء پر بھی لاگو ہوتا ہے۔ اس کے بجائے ، ہمیں آریھ میں دکھایا گیا فارمولا استعمال کرنا ہے ، جو دائیں مثلث کے فرضی تصور کی لمبائی تلاش کرنے کے لئے پائیتھورین کے معیاری نقطہ نظر سے زیادہ کچھ نہیں ہے۔ 

اگر ہم اس فارمولے کو I اور Q کے تخریب کاری لہروں پر لگاتے ہیں تو ، ہم ایک حتمی مسمار سگنل حاصل کرسکتے ہیں جو مرحلے کی تغیرات سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ مندرجہ ذیل پلاٹ اس کی تصدیق کرتا ہے: نقلی پچھلے ایک (یعنی سات مختلف مرحلے کی اقدار) کی طرح ہے ، لیکن آپ کو صرف ایک سگنل نظر آتا ہے ، کیونکہ تمام نشانات ایک جیسے ہیں۔

خلاصہ
* کواڈیٹریٹ ڈیموڈولیشن میں ریفرنس سگنلز کا استعمال کیا جاتا ہے جس میں 90 phase مرحلے سے الگ کیا جاتا ہے ، ساتھ میں دو ضرب عضب اور دو کم پاس فلٹرز I اور Q ڈیموولیٹڈ ویوفارمس تیار کرتے ہیں۔

* کواڈیٹریٹ ڈیمودولیشن کا استعمال اے ایم ڈیموڈولیٹر بنانے کے لئے کیا جاسکتا ہے جو ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ کے مابین مرحلے کی ہم آہنگی کی کمی کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔
چوکور مسمار کرنے کے نتیجے میں آئی اور کیو واورفارمس ایک پیچیدہ تعداد کے حقیقی اور خیالی حصوں کے برابر ہیں۔

ایک پیغام چھوڑ دیں 

پیغام کی فہرست