मॉडुलन: Difference between revisions
From Vigyanwiki
No edit summary |
|||
| (4 intermediate revisions by 4 users not shown) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|Process of varying one or more properties of a periodic waveform}} | {{Short description|Process of varying one or more properties of a periodic waveform}} | ||
{{About|संचार और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाने वाले वाहक पर डेटा छापने की विधि}} | {{About|संचार और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाने वाले वाहक पर डेटा छापने की विधि}}[[File:Modulation categorization.svg|thumb|300px|डेटा और वाहक प्रकारों के आधार पर सिग्नल मॉड्यूलेशन के लिए वर्गीकरण]] | ||
इलेक्ट्रॉनिक्स और [[दूरसंचार]] में, '''''मॉडुलन''''' एक आवधिक [[तरंग]] के एक या अधिक गुणों को बदलने की प्रक्रिया है, जिसे [[:en:Carrier_wave|वाहक संकेत]] कहा जाता है, जिसमें एक अलग सिग्नल होता है जिसे मॉड्यूलेशन सिग्नल कहा जाता है जिसमें आम तौर पर संचारित होने वाली जानकारी होती है। उदाहरण के लिए, [[मॉड्यूलेशन सिग्नल]] एक माइक्रोफ़ोन से ध्वनि का प्रतिनिधित्व करने वाला एक [[:en:Audio_signal|ऑडियो सिग्नल]] हो सकता है, एक [[वीडियो सिग्नल]] एक वीडियो कैमरा से मूविंग इमेजेस का प्रतिनिधित्व करता है, या एक डिजिटल सिग्नल बाइनरी अंकों के अनुक्रम का प्रतिनिधित्व करता है, एक कंप्यूटर से एक बिटस्ट्रीम मॉडुलन सिग्नल की तुलना में वाहक आवृत्ति में अधिक होती है। रेडियो संचार में संग्राहक वाहक अंतरिक्ष के माध्यम से एक रेडियो तरंग के रूप में एक रेडियो रिसीवर को प्रेषित किया जाता है। एक अन्य उद्देश्य आवृत्ति-विभाजन एफडीएम का उपयोग करके एक संचार माध्यम के माध्यम से सूचना के कई चैनलों को प्रसारित करना है। उदाहरण के लिए केबल टेलीविजन में, जो एफडीएम का उपयोग करता है, कई वाहक सिग्नल, प्रत्येक अलग टेलीविजन चैनल के साथ संशोधित, एक केबल के माध्यम से ग्राहकों तक पहुंचाए जाते हैं। चूंकि प्रत्येक वाहक एक अलग आवृत्ति रखता है, चैनल एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं। गंतव्य के अंत में, वाहक सिग्नल को मॉड्यूलेशन सिग्नल असर वाली जानकारी निकालने के लिए डिमॉड्यूलेट किया जाता है। | |||
'''मॉड्यूलेटर''' एक उपकरण या परिपथ है जो मॉड्यूलेशन करता है। '''डिमोडुलेटर''' एक परिपथ होता है जो मॉड्यूलेशन के विपरीत, डिमॉड्यूलेशन करता है। मॉडेम, द्विदिश संचार में उपयोग किया जाता है, दोनों ऑपरेशन कर सकता है। मॉडुलन सिग्नल द्वारा कब्जा किए गए [[आवृत्ति]] बैंड को बेसबैंड कहा जाता है, जबकि मॉड्यूलेटेड वाहक द्वारा कब्जा करके उच्च आवृत्ति बैंड को पासबैंड कहा जाता है। | |||
'''[[एनालॉग]] मॉड्यूलेशन''' में कैरियर पर एक एनालॉग मॉड्यूलेशन सिग्नल प्रभावित होता है। उदाहरण [[:en:Amplitude_modulation|आयाम मॉड्यूलेशन]] हैं जिसमें वाहक तरंग का [[आयाम]] मॉड्यूलेशन सिग्नल और आवृत्ति मॉड्यूलेशन द्वारा भिन्न होता है जिसमें वाहक तरंग की आवृत्ति मॉड्यूलेशन सिग्नल द्वारा भिन्न होती है। ये सबसे शुरुआती प्रकार के मॉड्यूलेशन थे, और AM और FM रेडियो प्रसारण में ध्वनि का प्रतिनिधित्व करने वाले एक ऑडियो सिग्नल को प्रसारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। अधिक हाल के सिस्टम डिजिटल मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं, जो एक डिजिटल सिग्नल को प्रभावित करता है जिसमें बाइनरी अंकों का एक क्रम होता है, एक बिटस्ट्रीम, वाहक पर बिट्स को मैप करने के माध्यम से एक असतत वर्णमाला से तत्वों को प्रेषित किया जाता है। इस वर्णमाला में वास्तविक या जटिल संख्याओं, या अनुक्रमों का एक सेट शामिल हो सकता है, जैसे विभिन्न आवृत्तियों के दोलन, तथाकथित फ़्रीक्वेंसी-शिफ़्ट कीइंग मॉडुलन। एक अधिक जटिल डिजिटल मॉड्यूलेशन विधि जो कई वाहकों को नियोजित करती है, ऑर्थोगोनल फ़्रीक्वेंसी-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग, का उपयोग वाईफाई नेटवर्क, डिजिटल रेडियो स्टेशनों और डिजिटल केबल टेलीविजन ट्रांसमिशन में किया जाता है। | |||
एनालॉग मॉड्यूलेशन में कैरियर पर एक एनालॉग मॉड्यूलेशन सिग्नल प्रभावित होता है। उदाहरण आयाम मॉड्यूलेशन हैं जिसमें वाहक तरंग का आयाम मॉड्यूलेशन सिग्नल और आवृत्ति मॉड्यूलेशन द्वारा भिन्न होता है जिसमें वाहक तरंग की आवृत्ति मॉड्यूलेशन सिग्नल द्वारा भिन्न होती है। ये सबसे शुरुआती प्रकार के मॉड्यूलेशन थे, और AM और FM रेडियो प्रसारण में ध्वनि का प्रतिनिधित्व करने वाले एक ऑडियो सिग्नल को प्रसारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। अधिक हाल के सिस्टम डिजिटल मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं, जो एक डिजिटल सिग्नल को प्रभावित करता है जिसमें बाइनरी अंकों का एक क्रम होता है, एक बिटस्ट्रीम, वाहक पर बिट्स को मैप करने के माध्यम से एक असतत वर्णमाला से तत्वों को प्रेषित किया जाता है। इस वर्णमाला में वास्तविक या जटिल संख्याओं, या अनुक्रमों का एक सेट शामिल हो सकता है, जैसे विभिन्न आवृत्तियों के दोलन, तथाकथित फ़्रीक्वेंसी-शिफ़्ट कीइंग मॉडुलन। एक अधिक जटिल डिजिटल मॉड्यूलेशन विधि जो कई वाहकों को नियोजित करती है, ऑर्थोगोनल फ़्रीक्वेंसी-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग, का उपयोग वाईफाई नेटवर्क, डिजिटल रेडियो स्टेशनों और डिजिटल केबल टेलीविजन ट्रांसमिशन में किया जाता है। | |||
==एनालॉग मॉडुलन विधियाँ== | ==एनालॉग मॉडुलन विधियाँ== | ||
[[File:Amfm3-en-de.gif|thumb|right|200px| | [[File:Amfm3-en-de.gif|thumb|right|200px|कम आवृत्ति संदेश संकेत (शीर्ष) AM या '''FM''' रेडियो तरंग द्वारा ले जाया जा सकता है।]] | ||
[[File:Waterfall AM.jpg|thumb|146.52 मेगाहर्ट्ज रेडियो कैरियर का वाटरफॉल प्लॉट, 1,000 हर्ट्ज साइनसॉइड द्वारा आयाम मॉडुलन के साथ। वाहक आवृत्ति से + और - 1 kHz पर दो मजबूत साइडबैंड दिखाए गए हैं।]] | [[File:Waterfall AM.jpg|thumb|146.52 मेगाहर्ट्ज रेडियो कैरियर का वाटरफॉल प्लॉट, 1,000 हर्ट्ज साइनसॉइड द्वारा आयाम मॉडुलन के साथ। वाहक आवृत्ति से + और - 1 kHz पर दो मजबूत साइडबैंड दिखाए गए हैं।]] | ||
[[File:Waterfall FM.jpg|thumb|एक वाहक, आवृत्ति एक 1,000 हर्ट्ज साइनसॉइड द्वारा संशोधित। मॉडुलन सूचकांक को लगभग 2.4 पर समायोजित किया गया है, इसलिए वाहक आवृत्ति का आयाम छोटा है। कई मजबूत साइडबैंड स्पष्ट हैं; सिद्धांत रूप में FM में एक अनंत संख्या उत्पन्न होती है लेकिन उच्च-क्रम वाले साइडबैंड नगण्य परिमाण के होते हैं।]] | [[File:Waterfall FM.jpg|thumb|एक वाहक, आवृत्ति एक 1,000 हर्ट्ज साइनसॉइड द्वारा संशोधित। मॉडुलन सूचकांक को लगभग 2.4 पर समायोजित किया गया है, इसलिए वाहक आवृत्ति का आयाम छोटा है। कई मजबूत साइडबैंड स्पष्ट हैं; सिद्धांत रूप में FM में एक अनंत संख्या उत्पन्न होती है लेकिन उच्च-क्रम वाले साइडबैंड नगण्य परिमाण के होते हैं।]] | ||
| Line 18: | Line 15: | ||
** डबल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन | ** डबल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन | ||
*** कैरियर के साथ डबल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन (ए एम रेडियो प्रसारण बैंड पर प्रयुक्त) | *** कैरियर के साथ डबल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन (ए एम रेडियो प्रसारण बैंड पर प्रयुक्त) | ||
*** डबल-साइडबैंड सप्रेस्ड-कैरियर ट्रांसमिशन | *** [[डबल-साइडबैंड सप्रेस्ड-कैरियर ट्रांसमिशन]] | ||
*** | *** ड[[बल-साइडबैंड कम वाहक संचरण]] | ||
** सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन | ** सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन | ||
*** कैरियर के साथ सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन | *** कैरियर के साथ सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन | ||
*** सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन सप्रेस्ड कैरियर मॉड्यूलेशन | *** सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन सप्रेस्ड कैरियर मॉड्यूलेशन | ||
** वेस्टिजियल साइडबैंड मॉड्यूलेशन | ** [[वेस्टिजियल साइडबैंड मॉड्यूलेशन]] | ||
** चतुर्भुज आयाम मॉडुलन | ** [[चतुर्भुज आयाम मॉडुलन]] | ||
* कोण मॉडुलन, जो लगभग स्थिर लिफाफा है | * [[कोण मॉडुलन]], जो लगभग स्थिर लिफाफा है | ||
** फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन (यहाँ वाहक सिग्नल की आवृत्ति मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के तात्कालिक आयाम के अनुसार भिन्न होती है) | ** [[फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन]] (यहाँ वाहक सिग्नल की आवृत्ति मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के तात्कालिक आयाम के अनुसार भिन्न होती है) | ||
** फेज मॉडुलन (यहां वाहक सिग्नल की फेज शिफ्ट मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के तात्कालिक आयाम के अनुसार भिन्न होती है) | ** फेज मॉडुलन (यहां वाहक सिग्नल की फेज शिफ्ट मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के तात्कालिक आयाम के अनुसार भिन्न होती है) | ||
** ट्रांसपोज़िशनल मॉड्यूलेशन, जिसमें तरंग विभक्ति को संशोधित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप एक संकेत होता है जहां मॉड्यूलेशन प्रक्रिया में प्रत्येक तिमाही चक्र को स्थानांतरित किया जाता है। टीएम एक छद्म-एनालॉग मॉड्यूलेशन है। जहां एक AM वाहक एक चर चरण f(ǿ) भी वहन करता है। यहाँ टीएम f(AM,ǿ) है। | ** ट्रांसपोज़िशनल मॉड्यूलेशन, जिसमें तरंग विभक्ति को संशोधित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप एक संकेत होता है जहां मॉड्यूलेशन प्रक्रिया में प्रत्येक तिमाही चक्र को स्थानांतरित किया जाता है। टीएम एक छद्म-एनालॉग मॉड्यूलेशन है। जहां एक AM वाहक एक चर चरण f(ǿ) भी वहन करता है। यहाँ टीएम f(AM,ǿ) है। | ||
==डिजिटल मॉडुलन विधियाँ== | ==डिजिटल मॉडुलन विधियाँ== | ||
डिजिटल मॉड्यूलेशन में, एक एनालॉग कैरियर सिग्नल को असतत सिग्नल द्वारा संशोधित किया जाता है। डिजिटल मॉड्यूलेशन विधियों को डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण और संबंधित डिमॉड्यूलेशन या डिटेक्शन को एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण के रूप में माना जा सकता है। वाहक संकेत में परिवर्तन एम वैकल्पिक प्रतीकों की एक सीमित संख्या से चुने जाते हैं। | [[डिजिटल]] मॉड्यूलेशन में, एक एनालॉग कैरियर सिग्नल को असतत सिग्नल द्वारा संशोधित किया जाता है। डिजिटल मॉड्यूलेशन विधियों को डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण और संबंधित डिमॉड्यूलेशन या डिटेक्शन को एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण के रूप में माना जा सकता है। वाहक संकेत में परिवर्तन एम वैकल्पिक प्रतीकों की एक सीमित संख्या से चुने जाते हैं। | ||
[[File:baud.svg|thumb|right|200px|4 बॉड की योजनाबद्ध, 8 बिट/एस डेटा लिंक जिसमें मनमाने ढंग से चुने गए मान शामिल हैं]] | [[File:baud.svg|thumb|right|200px|4 बॉड की योजनाबद्ध, 8 बिट/एस डेटा लिंक जिसमें मनमाने ढंग से चुने गए मान शामिल हैं]] | ||
<blockquote>एक साधारण उदाहरण: एक टेलीफोन लाइन श्रव्य ध्वनियों को स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन की गई है, उदाहरण के लिए, टोन, और डिजिटल बिट्स (शून्य और वाले) | <blockquote>एक साधारण उदाहरण: एक टेलीफोन लाइन श्रव्य ध्वनियों को स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन की गई है, उदाहरण के लिए, टोन, और डिजिटल बिट्स (शून्य और वाले) नहीं। चूँकि, कंप्यूटर मॉडेम के माध्यम से टेलीफोन लाइन पर संचार कर सकते हैं, जो डिजिटल बिट्स को टोन द्वारा निरूपित कर रहे हैं, जिन्हें सिंबल कहा जाता है। यदि चार वैकल्पिक प्रतीक हैं (एक संगीत वाद्ययंत्र के अनुरूप जो चार अलग-अलग स्वर उत्पन्न कर सकता है, एक समय में एक), पहला प्रतीक बिट अनुक्रम 00, दूसरा 01, तीसरा 10 और चौथा 11 का प्रतिनिधित्व कर सकता है। यदि मॉडेम 1000 टन प्रति सेकंड की धुन बजाता है, तो प्रतीक दर 1000 प्रतीक/सेकंड, या 1000 बॉड है। चूंकि प्रत्येक स्वर यानी प्रतीक दो डिजिटल बिट्स से युक्त संदेश का प्रतिनिधित्व करता है इस उदाहरण में, बिट दर प्रतीक दर का दोगुना है, यानी 2000 बिट प्रति सेकंड।</blockquote> | ||
डिजिटल सिग्नल की एक परिभाषा के अनुसार,<ref>{{Cite web|title=Modulation Methods {{!}} Electronics Basics {{!}} ROHM|url=https://www.rohm.com/electronics-basics/wireless/modulation-methods|website=www.rohm.com|access-date=2020-05-15}}</ref> मॉड्यूलेटेड सिग्नल एक डिजिटल सिग्नल है। एक अन्य परिभाषा के अनुसार, मॉडुलन डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण का एक रूप है। अधिकांश | डिजिटल सिग्नल की एक परिभाषा के अनुसार,<ref>{{Cite web|title=Modulation Methods {{!}} Electronics Basics {{!}} ROHM|url=https://www.rohm.com/electronics-basics/wireless/modulation-methods|website=www.rohm.com|access-date=2020-05-15}}</ref> मॉड्यूलेटेड सिग्नल एक डिजिटल सिग्नल है। एक अन्य परिभाषा के अनुसार, मॉडुलन डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण का एक रूप है। अधिकांश पाठ्य पुस्तकें डिजिटल मॉड्यूलेशन योजनाओं को डिजिटल ट्रांसमिशन के रूप में मानती हैं, जो डेटा ट्रांसमिशन का पर्याय है; बहुत कम लोग इसे एनालॉग ट्रांसमिशन मानेंगे। | ||
=== मौलिक डिजिटल मॉडुलन विधियाँ === | === मौलिक डिजिटल मॉडुलन विधियाँ === | ||
सबसे मौलिक डिजिटल मॉडुलन तकनीक कुंजीयन पर आधारित हैं: | सबसे मौलिक डिजिटल मॉडुलन तकनीक कुंजीयन पर आधारित हैं: | ||
* चरण-शिफ्ट कुंजीयन | * [[चरण-शिफ्ट कुंजीयन]]: पीएसके (चरण-शिफ्ट कुंजीयन): चरणों की एक सीमित संख्या का उपयोग किया जाता है। | ||
* फ़्रीक्वेंसी-शिफ़्ट कीइंग | * [[फ़्रीक्वेंसी-शिफ़्ट कीइंग]]: एफएसके (फ़्रीक्वेंसी-शिफ़्ट कीइंग): फ़्रीक्वेंसी की एक सीमित संख्या का उपयोग किया जाता है। | ||
* आयाम-शिफ्ट कुंजीयन | * [[आयाम-शिफ्ट कुंजीयन]]: एएसके (आयाम-शिफ्ट कुंजीयन): आयामों की एक सीमित संख्या का उपयोग किया जाता है। | ||
* चतुर्भुज आयाम मॉडुलन | * [[चतुर्भुज आयाम मॉडुलन]]: क्यूएएम (चतुर्भुज आयाम मॉडुलन): कम से कम दो चरणों की एक सीमित संख्या और कम से कम दो आयामों का उपयोग किया जाता है। | ||
क्यूएएम में, एक इन-फेज सिग्नल और एक क्वाड्रेचर फेज सिग्नल आयाम की एक सीमित संख्या के साथ संशोधित आयाम हैं और फिर संक्षेप में हैं। इसे दो-चैनल प्रणाली के रूप में देखा जा सकता है, प्रत्येक चैनल ASK का उपयोग करता है। परिणामी संकेत पीएसके और एएसके के संयोजन के बराबर है। | '''क्यूएएम''' में, एक इन-फेज सिग्नल और एक क्वाड्रेचर फेज सिग्नल आयाम की एक सीमित संख्या के साथ संशोधित आयाम हैं और फिर संक्षेप में हैं। इसे दो-चैनल प्रणाली के रूप में देखा जा सकता है, प्रत्येक चैनल ASK का उपयोग करता है। परिणामी संकेत पीएसके और एएसके के संयोजन के बराबर है। | ||
उपरोक्त सभी विधियों में, इन चरणों, आवृत्तियों या आयामों में से प्रत्येक को बाइनरी अंक प्रणाली बिट्स का एक अनूठा पैटर्न सौंपा गया है। सामान्यतः पर, प्रत्येक चरण, आवृत्ति या आयाम समान संख्या में बिट्स को एन्कोड करता है। बिट्स की इस संख्या में वह प्रतीक शामिल होता है जो विशेष चरण, आवृत्ति या आयाम द्वारा दर्शाया जाता है। | उपरोक्त सभी विधियों में, इन चरणों, आवृत्तियों या आयामों में से प्रत्येक को बाइनरी अंक प्रणाली बिट्स का एक अनूठा पैटर्न सौंपा गया है। सामान्यतः पर, प्रत्येक चरण, आवृत्ति या आयाम समान संख्या में बिट्स को एन्कोड करता है। बिट्स की इस संख्या में वह प्रतीक शामिल होता है जो विशेष चरण, आवृत्ति या आयाम द्वारा दर्शाया जाता है। | ||
| Line 170: | Line 167: | ||
{{div col|colwidth=20em}} | {{div col|colwidth=20em}} | ||
* चैनल एक्सेस के तरीके | * चैनल एक्सेस के तरीके | ||
*चैनल कोडिंग | * चैनल कोडिंग | ||
* कोडेक | * कोडेक | ||
*संचार चैनल | * संचार चैनल | ||
* डिमॉड्यूलेशन | * डिमॉड्यूलेशन | ||
*विद्युत प्रतिध्वनि | * विद्युत प्रतिध्वनि | ||
* हेटेरोडाइन | * हेटेरोडाइन | ||
* लाइन कोड | * लाइन कोड | ||
* मोडेम | * मोडेम | ||
*मॉड्यूलेशन आदेश | * मॉड्यूलेशन आदेश | ||
* न्यूरोमॉड्यूलेशन | * न्यूरोमॉड्यूलेशन | ||
* आरएफ न्यूनाधिक | * आरएफ न्यूनाधिक | ||
* रिंग मॉड्यूलेशन | * रिंग मॉड्यूलेशन | ||
*दूरसंचार | * दूरसंचार | ||
*रेडियो उत्सर्जन के प्रकार | * रेडियो उत्सर्जन के प्रकार | ||
{{div col end}} | {{div col end}} | ||
| Line 189: | Line 186: | ||
==संदर्भ== | ==संदर्भ== | ||
{{Reflist}} | {{Reflist}} | ||