❞ مذكّرة التضمين في أسس الإتصالات ❝ ⏤ عمر محمد التومي

كتاب صغير يشرح التضمين في أسس الإتصالات .

أسس الاتصالات

تأليف : عمر محمد التومي

التضمين modulation

مفهوم التضمين concept of modulation

يعتبر التضمين من المواضيع الهامة في تقنية الاتصالات و لا أبالغ إن قلت انه عصب الاتصالات الحديثة, و نظرا للأهمية البالغة لهذا الموضوع أردت إن اكتب هذا المقال اشرح فيه المفاهيم النظرية و الأسس العلمية له, في حقيقة الأمر لا أخفيكم سرا إن قلت إن مقالي لن يفيد ذو الخبرة في دوائر الاتصالات – و الاتصالات – بصفة عامة , فمن هذا المقال إذا ؟؟؟
هذه السطور المتواضعة لمن يرغب أن يستوعب مفهوم التضمين و يتعرف على أهميته. أو لمن يريد أن يستوعب بعض مفاهيم الاتصالات و لو بشكل مبسط أو أن كنت تريد إن تطلع على مهية الإشارات الالكترونية و أنواعها فانقرهن القراءة الملف المرفق هنا

عندما يريد شخص إرسال رسالة ما إلى احد الأشخاص، فانه يحول أفكاره إلى نص، و يكتب هذا النص في رسالة ، يضع الرسالة في ظرف، ثم يرسل الظرف عبر البريد إلى الوجهة المخصصة لها، فالتضمين الذي تم هنا هو تجهيز المعلومات بصورة تكون مناسبة لإرسالها، عبر وسيلة الإرسال المناسبة، والذي ساعد هو وجود وسيلة حاملة لها ، أي إن تجهيز المعلومة وفق معايير معينة، و إرسالها عبر وسيلة تعدل خصائصها حسب الغاية ، تسمى هذه العملية بالتضمين.


وهذه الموجة الحاملة هي عبارة عن إشارة موجبة عالية التردد و التي تولد من طرق المذبذب الموضعي و المتواجد في قسم الإرسال و المذبذب هو عبارة عن دائرة إلكترونيه و التي تنتج موجة ذبذبات عند الخرج و التي تغذي فقط عن الدخل بواسطة جهد مستمر.

تستعمل إشارة المعلومات و التي يطلق عليها إشارة التضمين في تديل التردد أو الطور ولذا يمكن القول أن هناك ثلاثه أنواع من ال Modulation وهي:-

ال ( Amplitude Modulation (AM:-
وهو عبارة عن تغير سعة أو إتساع الموجة الحاملة بواسطة إشارة التعديل بمقدار يتناسب مع إشارة التعديل أما الموجة الناتجة فتدعى موجة تعديل السعه.

S(t : وهي الموجة الحاملة للمعلومة
G(t: وهي الموجة الحاملة و تكون موجة جيبيه coswct

فيكون الخرج هو S(t) * coswct = s(t)coswct



2- التعديل الترددي Frequancy modulation (FM):

وهو عبارة عن تعديل تردد الموجة الحاملة بواسطة إشارة التعديل بمقدار يتناسب مع التغيير الذي يطرأ على إشارة التعديل أما الموجة الناتجة تدعى موجة تعديل التردد.


تعديل الطور (PM) Phase Mpdulation:-

وهو عبارة عن تعديل في طور الموجة الحاملة بواسطة إشارة التعديل بمقدار يتناسب مع التغيير الحاصل في إشارة التعديل نفسها أما الموجة الناتجة تدعى موجة تعديل الطور.


أود التنبيه على أن عملية التعديل تتم في قسم الإرسال أما الإشارة الناتجة من عملية التعديل و التي يمكن أن يطلق عليها الموجة المعدلة (Modulation Wave) و يمكن أن تكون إحدى الأنواع الثلاثة التي سبق ذكرها فإما أن تأخذ صيغة AM أو FM أو PM حسب طبيعة التعديل الذي تم في قسم الإرسال أما الإشارة التي تخرج من قسم الإستقبال فهي تدعي الإشارة المستخلصة (Demodulation Signal ).

هناك سؤال مهم جدا يطرح نفسه لماذا عملية التعديل Modulation ؟ وهل هي عملية ضرورية في الإتصالات ؟ لذلك للإجابة سوف نناقش بعض الأسباب المهمة لعملية التعديل و هي:-

1- سهولة الإشعاع Ease Of Radiation

لكي يتم بث الموجة المغناطيسية بكفائة فإن طول الهوائي يجب أن يكون في حدود 10% من طول الإشارة المرسلة. و بالنسبة لكثير من إشارات النطاق الترددي الأساسي (إشارة المعلومات ) فإن اطوال الموجات تكون كبيرة جدا لدرجة أن أبعاد الهوائيات المطلوبة تتجاوز الأرقام المعقولة. وكمثال فإن موجة الصوت تتركز في الترددات بين 100 هرتز و 3000 هرتز. أي إن أطوال موجاتها تتراوح بين 100 كم و 3000 كم على الترتيب مما يستدعي هوائيات ذات أطوال غير عملية في حدود 10 كم و 300 كم و بدلا عن ذلك يتم عمل Modulation للإشارة للموجة الحاملة ذات التردد العالي ذات طول موجي ضغير مما يتطلب إستعمال هوائيات عملية ذات تكلفة أقل و بذلك يتم بث الموجة المغناطيسية التي تحمل إشارة المعلومات بكفائة عالية. لذلك لتوضيح عملية التعديل هو انك لو اردت رمي ورقة وهي تحمل معلومات كرسالة مثالا فإن الورقة لن تصل إلي مسافة بعيدة لكن لو لففت الورقة حول قلم ثم رميته فإن الورقة سوف تصل إلي مسافة ابعد من المسافة التي روميت لوحدها فيكون الورقة هي الموجة المراد إيصالها لمكان ما و القلم هو الموجة الحاملة التي حملت الورقة لذلك المكان.


2- الفائدة الثانية من عملية التعديل نفرض أن عدد من المحطات الإذاعية تبث إشاراتها الصوتية مباشرة بدون أي تعديل بطبيعة الحال تردد الصوت البشري متقارب من بعضه في التردد لذلك سوف يحدث تداخل بين هذه الأصوات لذلك لا يمكن بث اكثر من إشارة في نفس الوقت و لكن بعمل تعديل كل إشارة فإنها سوف تبتعد عن بعضها البعض ب التردد حيث تحمل كل موجة على موجة حاملة لها تردد مختلف عن الموجات السابقة لذلك لن يحدث تداخل وهذه فائدة اخري للتعديل.

*********** التشويش Noise:

يعتبر التشويش احد المشاكل التي تواجه عالم الإتصالات و لولا التشويش لستطعنا أن نرسل المعلومة إلى أبعد ما يمكن و يعرف على أنه الطاقة غير مرغوب فيها تنشأ ضمن مختلف عناصر أنظمة الإتصالات لتشارك الإشارة الأصلية بالمرور عبر هذه العناصر.

و ينقسم الي قسمين قسم خارجي هو مثل تأثير ضوء الشمس أو الضوضاء أو الشتاء أو الغلاف الجوي و قسم داخلي من العناصر الإلكترونيه المستخدمه.

وأود التنبيه أن التشويش الناتج عن الغلاف الجوي و الصادر عن العواصف الرعدية تؤثر تأثيرا مباشرا على البث الإذاعي الذي يستخدم AM و السبب في ذلك يعود على أن الموجات الناتجة من العواصف الرعدية تتناسب عكسيا مع التردد الواقع في مجال أقل من 100 ميجاهرتز أي كلما قل التردد كلما زاد التشويش لكنه أقل تأثيرا على البث الإذاعي و التلفزيوني الذي يستخدم FM حيث مجال تردداته من 100 ميجاهرتز و 88 ميجاهرتز.
modulation
concept of modulation

.................... عمر محمد التومي - ولد في محلة الشط- عباد بمدينة مصراتة (5 نوفمبر 1927)، ثم انتقل من تلك المحلة المذكورة إلى محلة المقاوبة، فعاش بذلك المرحوم عمرا يناهز أربعة وسبعين عاما قضاها كلها في طلب العلم والكتابة والعمل في التدريس، ونشر المعرفة في شتى مجالات العلوم الإنسانية والادبية وخاصة في مجال التربية وعلم النفس داخل الوطن وخارجه عبر وسائل النشر والاعلام المختلفة.
❰ له مجموعة من الإنجازات والمؤلفات أبرزها ❞ التضمين في أسس الإتصالات ❝ ❱
من الكتب التقنية والحاسوبية العامة - مكتبة كتب تقنية المعلومات.