वाहक पुनर्प्राप्ति

वाहक पुनर्प्राप्ति प्रणाली एक विद्युत परिपथ है जिसका उपयोग सुसंगत विमॉडुलन के उद्देश्य के लिए प्राप्त संकेत की वाहक तरंग और गृहीता के स्थानीय दोलक के बीच आवृत्ति और चरण के अंतर का अनुमान लगाने और क्षतिपूर्ति करने के लिए किया जाता है। संचार वाहक प्रणाली के प्रेषक में, एक वाहक तरंग बेसबैंड संकेत द्वारा संशोधित होती है। गृहीता पर, बेसबैंड जानकारी इनकमिंग मॉडुलित वेवफ़ॉर्म से निकाली जाती है।

एक आदर्श संचार प्रणाली में, प्रेषक और गृहीता के वाहक संकेत दोलक आवृत्ति और चरण में पूरी तरह से मेल खाते हैं, जिससे संग्राहक बेसबैंड संकेत के सही सुसंगत विमॉडुलन की अनुमति मिलती है।

हालांकि, प्रेषक और गृहीता संभवतः ही कभी एक ही वाहक दोलक साझा करते हैं। संचार गृहीता प्रणाली सामान्यतः संचारण प्रणालियों से स्वतंत्र होते हैं और आवृत्ति और चरण अनुचित्रण और अस्थिरता के साथ उनके दोलक होते हैं। डॉप्लर शिफ्ट आकाशवाणी आवृति संचार प्रणालियों में आवृत्ति अंतर में भी योगदान दे सकता है।

गृहीता पर वाहक संकेत को पुन: उत्पन्न करने या पुनर्प्राप्त करने और सुसंगत विमॉडुलन की अनुमति देने के लिए प्राप्त संकेत में जानकारी का उपयोग करके इन सभी आवृत्तियों और चरण भिन्नताओं का अनुमान लगाया जाना चाहिए।

तरीके
एक शांत वाहक या एक प्रमुख वाहक वर्णक्रमीय रेखा वाले संकेत के लिए, वाहक आवृत्ति पर एक साधारण बैंड-पारक निस्यन्दक के साथ या कला पाशित परिपथ, या दोनों के साथ वाहक पुनर्प्राप्ति को पूरा किया जा सकता है।

हालांकि, कई मॉडुलन योजनाएं इस सरल दृष्टिकोण को अव्यावहारिक बनाती हैं क्योंकि अधिकांश संकेत पावर मॉडुलन के लिए समर्पित होती है - जहां सूचना उपस्थित होती है - और वाहक आवृत्ति के लिए उपस्थित नहीं होती है। वाहक शक्ति को कम करने से प्रेषक दक्षता अधिक होती है। इन स्थितियों में वाहक को पुनर्प्राप्त करने के लिए विभिन्न तरीकों को नियोजित किया जाना चाहिए।

गैर-डेटा-सहायता प्राप्त
गैर-डेटा-सहायता प्राप्त/"निर्मूल" वाहक पुनर्प्राप्ति विधियाँ मॉडुलन प्रतीकों के ज्ञान पर निर्भर नहीं करती हैं। वे सामान्यतः सरल वाहक पुनर्प्राप्ति योजनाओं के लिए या प्रारंभिक मोटे वाहक आवृत्ति पुनर्प्राप्ति विधि के रूप में उपयोग किए जाते हैं। संवृत-पाश गैर-डेटा-सहायता प्राप्त प्रणाली प्रायः अधिकतम संभावना आवृत्ति त्रुटि संसूचक होते हैं।

गुणा-निस्यन्दक-विभाजन
इस विधि में गैर-डेटा-एडेड वाहक पुनर्प्राप्ति के लिए, एक गैर-रैखिक संचालन (आवृत्ति गुणक) को मॉडुलित संकेत पर लागू किया जाता है ताकि मॉडुलन हटाए जाने के साथ वाहक आवृत्ति के गुणवृत्ति बनाए जा सकें (नीचे उदाहरण देखें)। वाहक सुसंगत तब बैंड पारक निस्यंदित किया जाता है और वाहक आवृत्ति को पुनर्प्राप्त करने के लिए आवृत्ति को विभाजित किया जाता है। (इसके बाद एक पीएलएल हो सकता है।) द्विगुणित-निस्यंदन-विभाजन विवृत पाश नियंत्रक का एक उदाहरण है। विवृत पाश वाहक पुनर्प्राप्ति, जो बर्स्ट लेनदेन में पसंद किया जाता है क्योंकि अधिग्रहण का समय सामान्यतः संवृत पाश तुल्यकालक की तुलना में छोटा होता है।

यदि बहु-निस्यंदन-विभाजित प्रणाली का चरण-अनुचित्रण/विलंब ज्ञात है, तो इसे सही चरण को पुनर्प्राप्त करने के लिए प्रतिकारित किया जा सकता है। व्यवहार में, इस चरण के प्रतिपूरण को लागू करना जटिल है।

सामान्यतः, मॉडुलन का क्रम स्वच्छ वाहक सुसंगत बनाने के लिए आवश्यक गैर-रैखिक संचालक से मेल खाता है।

उदाहरण के तौर पर, बीपीएसके संकेत पर विचार करें। हम आरएफ वाहक आवृत्ति पुनर्प्राप्त कर सकते हैं, $$\omega_{RF}$$ वर्ग करके:
 * $$\begin{align}

V_{BPSK}(t) &{}= A(t) \cos(\omega_{RF}t + n\pi); n = 0,1 \\ V^2_{BPSK}(t) &{}= A^2(t) \cos^2(\omega_{RF}t + n\pi) \\ V^2_{BPSK}(t) &{}= \frac{A^2(t)}{2}[1 + \cos(2\omega_{RF}t + n2{\pi})] \end{align}$$ यह दो बार आरएफ वाहक आवृत्ति पर कोई चरण मॉडुलन के साथ एक संकेत उत्पन्न करता है (सापेक्ष $$2\pi$$ चरण प्रभावी रूप से 0 मॉडुलन है)

क्यूपीएसके संकेत के लिए, हम चौथी शक्ति ले सकते हैं:
 * $$\begin{align}

V_{QPSK}(t) &{}= A(t) \cos(\omega_{RF}t + n\frac{\pi}{2}); n = 0,1,2,3 \\ V^4_{QPSK}(t) &{}= A^4(t) \cos^4(\omega_{RF}t + n\frac{\pi}{2}) \\ V^4_{QPSK}(t) &{}= \frac{A^4(t)}{8}[3 + 4\cos(2\omega_{RF}t + n{\pi}) + \cos(4\omega_{RF}t + n2\pi)] \end{align}$$ दो नियम (साथ ही एक डीसी घटक) का उत्पादन किया जाता है। चारों ओर एक उपयुक्त निस्यंदन $$4\omega_{RF}$$ इस आवृत्ति को पुनः प्राप्त करता है।

कोस्टास परिपथ
वाहक आवृत्ति और चरण पुनर्प्राप्ति, साथ ही विमॉडुलन, उचित क्रम के कोस्टास परिपथ का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है। कोस्टास परिपथ पीएलएल का एक कजिन है जो चरण त्रुटि को मापने के लिए सुसंगत चतुर्भुज संकेतों का उपयोग करता है। इस चरण की त्रुटि का उपयोग परिपथ के दोलक को अनुशासित करने के लिए किया जाता है। एक बार सही ढंग से संरेखित/पुनर्प्राप्त हो जाने पर, चतुर्भुज संकेत भी सफलतापूर्वक संकेत को ध्वस्त कर देते हैं। कोस्टास परिपथ वाहक पुनर्प्राप्ति का उपयोग किसी भी एम-एरी कला विस्थापन कुंजीयन मॉडुलन अधियोजना के लिए किया जा सकता है। कोस्टास परिपथ की अंतर्निहित कमियों में से एक 360/एम डिग्री चरण अस्पष्टता है जो विमाडुलक उत्पादन पर उपस्थित है।

निर्णय-निर्देशित
वाहक पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के प्रारंभ में, पूर्ण वाहक पुनर्प्राप्ति से पहले प्रतीक तुल्यकालन प्राप्त करना संभव है क्योंकि वाहक चरण या वाहक की सामान्य आवृत्ति भिन्नता/प्रतिसंतुलन के ज्ञान के बिना प्रतीक समय निर्धारित किया जा सकता है। निर्णय निर्देशित वाहक पुनर्प्राप्ति में एक प्रतीक कूटानुवादक का निष्पाद एक तुलना परिपथ को खिलाया जाता है और कूटानुवाद किए गए प्रतीक और प्राप्त संकेत के बीच चरण अंतर/त्रुटि का उपयोग स्थानीय दोलक को अनुशासित करने के लिए किया जाता है। निर्णय-निर्देशित विधियां आवृत्ति अंतर को तुल्यकालन करने के लिए उपयुक्त हैं जो प्रतीक दर से कम हैं क्योंकि तुलना प्रतीक दर पर या उसके निकट प्रतीकों पर की जाती है। प्रारंभिक आवृत्ति अधिग्रहण प्राप्त करने के लिए अन्य आवृत्ति पुनर्प्राप्ति विधियाँ आवश्यक हो सकती हैं।

निर्णय-निर्देशित वाहक पुनर्प्राप्ति का एक सामान्य रूप चतुष्कोण चरण सहसंबंधकों के साथ प्रारम्भ होता है, जो सम्मिश्र समतल में एक प्रतीक समन्वय का प्रतिनिधित्व करने वाले चरण और चतुर्भुज संकेतों का उत्पादन करता है। यह बिंदु मॉडुलन तारामंडल आरेख में एक स्थान के अनुरूप होना चाहिए। प्राप्त मूल्य और निकटतम/डीकोडेड प्रतीक के बीच चरण त्रुटि चाप स्पर्शरेखा (या एक सन्निकटन) का उपयोग करके गणना की जाती है। हालाँकि, चाप स्पर्शरेखा, केवल 0 और के बीच एक चरण सुधार $$\pi/2$$ की गणना कर सकता है। अधिकांश क्यूएएम प्रत्यय संघात $$\pi/2$$ चरण समरूपता भी होते हैं। अंतरीय कोडन का उपयोग करके इन दोनों कमियों को दूर किया गया।

कम एसएनआर स्थितियों में, प्रतीक कूटानुवादक अधिक बार त्रुटियां करेगा। विशेष रूप से आयताकार नक्षत्रों में कोने के प्रतीकों का उपयोग करना या उन्हें कम एसएनआर प्रतीकों की तुलना में अधिक वजन देना कम एसएनआर निर्णय त्रुटियों के प्रभाव को कम करता है।

यह भी देखें

 * कालद पुनःप्राप्ति
 * चरण संसूचक