كتب remote communication systems

يعتمد تصنيف منظومات الاتصال من بعد اعتماداً كبيراً على خصائص المعلومات المنقولة وطبيعة القناة المستخدمة للنقل وطريقة التضمين. أما أهم هذه المنظومات وخصائصها العامة واستخداماتها الرئيسية فهي:

المنظومات التمثيلية: analog systems يتم في هذه المنظومات نقل الإشارة الممثلة للمعلومات آنياً وباستمرار مع الزمن. وعند استخدام التضمين في طرف الإرسال يتم تغيير أحد عوامل الموجة الحاملة بما يتناسب مع الإشارة المنقولة، وتكون الموجة الحاملة في العادة جيبية الشكل وذات تردد أكبر بكثير من تردد أي من مركبات الإشارة المراد نقلها، ويسمى هذا النوع من التضمين تضمين الموجة المستمرة continuous wave modulation، وواضح أن هذا النوع من التضمين يلائم الإشارات التي تتغير باستمرار مع الزمن. فإذا كان العامل الذي يتم تغييره في عملية التضمين هو مطال الموجة الحاملة فيسمى التضمين تضميناً مطالياً أو تضميناً سعوياً amplitude modulation.

أما إذا كان العامل هو التردد فيسمى التضمين تضميناً ترددياً frequency modulation، وإذا كان العامل هو طور الموجة الحاملة فيسمى التضمين تضميناً طورياً phase modulation.

يستخدم التضمين المطالي استخداماً رئيسياً في أنظمة البث الإذاعي والتلفزيوني وفي منظومات الاتصال وحيدة الحزمة الجانبية single side band للمسافات البعيدة، وفي دارات تأليف المنضدات بالتقسيم الترددي (FDM) frequency division multiplex، وذلك للحصول على إشارة واحدة تمثل عدداً كبيراً من الإشارات المستقلة المعبرة عن معلومات مختلفة (قنوات هاتفية، قنوات تلفزيونية) ويتم ذلك بإزاحة حزمة الترددات الأساسية، لتشغل كل إشارة منها حيزاً جديداً، ثم تنضيد الواحدة تلو الأخرى. ويستخدم التضمين الترددي في أنظمة البث الإذاعي عالي الجودة وفي نظم الاتصالات المكروية الأرضية والفضائية. أما التضمين الطوري فهو نادر الاستخدام في المنظومات التمثيلية في حين يستخدم كثيراً في المنظومات الرقمية على شكل الانزياح الطوري المفتاحي phase shift keying (PSK).

وتكمن أهمية التضمين الطوري في العلاقة الوثيقة بينه وبين التضمين الترددي فيمكن تصنيفهما باسم التضمين الزاوي angle modulation.

ويدخل أيضاً في هذا التصنيف منظومات الاتصال من بعد في حزمة القاعدة base band التي تنقل الإشارة مباشرة على خطوط النقل السلكية المختلفة، ويمكن أن تكون هذه الإشارة مفـردة (إشارة هاتفية، إشارة صورة...) أو تكون إشارة لعلها منضدة بالتقسيم الترددي (FDM).

المنظومات الرقمية: digital systems: تُنقل في هذه المنظومات عينات من الإشارة المراد إرسالها مأخوذة دورياً في أزمنة محددة وتعتمد هذه المنظومات أساساً على نظرية شانون shannon theorem، التي تقول: «يكفي لإعادة تركيب الإشارة المنقولة من طرف المستقبل إرسال عينات منها بتردد يساوي ضعفي أعلى تردد في مركبات تلك الإشارة المنقولة أو أكبر منهما».

ويستفاد من هذه الخاصية استفادة رئيسة في إرسال عينات لإشارات أخرى متعددة، ومستقل بعضها عن بعض، في الزمن الفاصل بين كل عينتين متتاليتين من الإشارة المنقولة، وهو ما يعرف بالتنضيد بالتقسيم الزمني time division multiplexing (TDM).

ويتم إرسال هذه العينات عادة بطرائق مختلفة تندرج جميعها تحت اسم التضمين النبضي pulse modulation، وأهم أنواعه:

• تضمين مطال (سعة) النبضة PAM
• Pulse amplitude modulation
• تضمين عرض النبضة PWM
• Pulse width modulation
• تضمين مكان النبضة PPM
• Pulse position modulation
• تضمين رمز النبضة PCM
• Pulse code modulation

ويعد تضمين رمز النبضة PCM أشهر أنواع التضمين النبضي وأكثرها استخداماً في النظم الرقمية، ويتم فيه تقويم كل عينة قبل إرسالها بسلم تقويم ذي عدد معين من مستويات التقويم المنفصلة، لتعطي العينة القيمة العشرية الصحيحة الأقرب إلى وضع العينة على سلم التقويم، ومن ثم يتم ترميز هذه القيمة الصحيحة بالنظام الثنائي binary system، ويرسل العدد الثنائي المعبر عن قيمة العينة على شكل إشارة كهربائية مناسبة. وقد أخذت هذه المنظومات اسمها أي «المنظومات الرقمية» من هذا النوع من التضمين.

وتستخدم المنظومات الرقمية بكثرة في مجال الاتصالات الهاتفية الحديثة ولاسيما في المقاسم الهاتفية الإلكترونية وفي نظم الاتصالات ذات السعات الكبيرة كالمنظومات المكروية الأرضية أو عن طريق السواتل الصنعية.