Darbe Modilasyonu Çeşitleri pwm pam ppm fdm tdm

Darbe Modilasyonu Çeşitleri pwm pam ppm fdm tdm hakkında detaylı Türkçe bilgiler bulunuyor anlatım grifler ile zenginleştirilmiş güç elektroniği ve bir çok alanda kullanılan “Darbe Modilasyonu” konusunu için çok faydalı bir çalışma

Analog mesaj işaretinin sayısal metotlar kullanılarak bir noktadan diğerine gönderilmesine sayısal haberleşme denir. Bu tanımlamadan anlaşılmak tadır ki, analog işaret sayısal işarete dönüştürülmelidir. Analog domenden sayılsa domene geçiş zaman örneklemesi ile olmaktadır. Haberleşme sistemleri, kullandıkları taşıyıcı türüne göre ve bilgi işaretinin yapısına göre olmak üzere iki yolla sınıflandırılır.

Taşıyıcıya göre sınıflandırma sonucunda iki modülasyon türü elde edilir.

1. Sürekli dalga modülasyonu. Bu modülasyon türünde taşıyıcı bir sinüzoidal dalgadır.
2. Darbe modülasyonu. Bu modülasyon türünde ise taşıyıcı periyodik bir darbe dizisidir.

Bilgi işaretine göre sınıflandırma yapıldığında şu iki modülasyon türü ortaya çıkar.

a). Bilgi işareti sürekli bir işarettir ve sonuçta elde edilen modülasyon türü analog (örneksel) modülasyon türü diye adlandırılır.

b). Bilgi işareti kesikli bir işarettir ve sonuçta elde dilen modülasyon türü ise sayısal modülasyon diye adlandırılır.

Sürekli dalga modülasyonları genlik, frekans ve faz modülasyonlarıdır. Burada taşıyıcı sinüzoidal ve sürekli bir bilgi sinyali olan modülasyonlardır. Yani yukarıda ki sınıflandırmaya göre bakacak olursak bu tür modülasyonlar sürekli dalga modülasyonu ile analog modülasyon türlerinin birleşimidir. Yani kısacası bu türler karıştırılarak değişik modülasyon türleri gerçekleştirile bilir.

Bu çalışmada ki amaç darbe modülasyonu ve çeşitli darbe modülasyonu türlerinin incelenmesidir. Daha öncede belirtildiği gibi, bu modülasyon türünde taşıyıcı bir periyodik darbe dizilerinden oluşmaktadır. Sinüzoidal taşıyıcının sürekli olmasına karşın, periyodik darbe dizisi yapısı kesikli olan bir işarettir ve bu nedenle bu işaretin kesikli bir bilgi işareti ile modüle edilmesi daha anlamlıdır.

Yukarıdaki açıklamaya karşın, darbe modülasyonunun kullanımı yalnız kesikli bilgi işaretleri ile sınırlı değildir. Sürekli bir bilgi işareti verildiğinde bu işareti bir kesikli bilgi işaretine dönüştürür ve daha sonra bu kesikli bilgi işaretine darbe modülasyonu yöntemi uygulaya biliriz. Sürekli bilgi işaretinin kesikli bilgi işaretine dönüştürülmesi modülasyon işleminin ilk basamağı olarak düşünülebilir. Bu dönüşümün anlamlı olabilmesi için, bunun tam olmasa da tama yakın olması gereklidir. Daha kısa açıklamak gerekirse, darbe modülasyonunun tekrar sürekli dalgaya dönüştürülmesidir.

En çok kullanılan kesikleme yöntemi, sürekli bilgi işaretinden düzgün aralıklarla örnekler alınmasıdır. Sürekli bilgi işareti belirli bazı koşulları sağlarsa, bilginin örneklenmiş (kesiklenmiş) biçimi kullanılarak, tekrardan sürekli bilgi sinyali elde edilmelidir. İşte bu şartı sağlamak amacı ile kullanılan teorem örnekleme teoremidir. Örnekleme teoremi, eğer örnek alma işlemi uygun bir hızla yapılırsa, örneklenmiş değerler kullanılarak bilgi sinyalinin yeniden tam olarak elde edile bileceğini söyler. Örnekleme teoremi alt bölümlerde ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Bilgi işareti sürekli ise örnekleme teoremi kullanılarak örneklenmiş sinyal haline getirilmelidir. Bazı iletişim işaretleri yapıları gereği normalde kesiklidir. Örneğin, doppler radar ve sonar işaretleri vb. işaretlerdir. Diğer sürekli sinyallere örnek vermek gerekirse bunlarda ses, TV sinyalleri vb. sinyallerdir. Fakat gerekirse bu sinyallerde örneklenerek sayısal yani darbeli sinyallere çevrilirler.

Yukarıda belirttiğim gibi normal sürekli sinyallerde darbeli sinyallere çevrilerek iletişimini sağlarlar. Bunun nedeni, sayısal sinyallerin gürültüden fazla etkilenmemesi, işlenmesi sürekli sinyallere oranla daha kolay olması ve sayısal sinyallerin iletim hızı ara birimler üzerinden kolayca değiştirilebilir.

Sayısal sinyallerin iletiminde bazı zorluklar vardır. Bunlar; sayısal sinyallerin iletiminde sürekli sinyallerin iletiminde kullanılan bant genişliğinden daha fazla bant genişliği gereklidir, sayısal haberleşmede alıcı ile verici arasındaki saat darbeleri uyumlu olmalıdır ve günümüzde her cihaz sayısal sinyallere uyumlu değildir ve bu nedenden dolayı sayısal sinyallerin tekrar sürekli sinyallere çevrilmesi gerekli olmaktadır.

Darbe modülasyonunun yaygın olarak kullanılmasının bir başka nedeni yukarıda belirtildiği gibi çoğullama metodudur. Çoğullama metodu, bir iletişim kanalı üzerinden birden fazla sinyalin yollanması işlemidir. İki çeşit çoğullama metodu vardır. Bunlar; zaman bölmeli ve frekans bölmeli çoğullama metotlarıdır. İlerideki alt bölümlerde bu konular hakkında daha kapsamlı bilgi verilecektir.

Sürekli dalga modülasyonu (Continuous-wave modulation):Burada taşıyıcı dalga belli frekansta tek bir sinüzoidal işaretten ibarettir. Analog işaretlerin modülasyonu için uygundur.

Darbe modülasyonu (Pulse modulation): Taşıyıcı periyodik bir darbe katarıdır. Sürekli dalga modülasyonunun aksine, darbe modülasyonu sürekli olmayan ayrık zamanlı bir işlemdir. Şekil 3.1’den görüleceği gibi, darbeler zamanın ancak belli T aralıklarında τ süresince vardır. Bu özelliğinden dolayı, darbe modülasyonu doğal olarak ayrık mesaj işaretleri için uygundur.

Darbe Modülasyonunda Taşıyıcı İşaret

Darbe Modülasyonu Çeşitleri

Bir kaynaktan bir hedef yerine darbelerini aktarmada kullanılan farklı darbe modülasyonu yöntemi mevcuttur. Kesikli dizi biçimindeki bilgi, darbe dizisinin bazı değişkenlerini modüle etmede kullanılır. Buna göre değiştirilebilecek parametreler, darbenin genliği, süresi ve konumudur.

Darbe genlik modülasyonu (Pulse Amplitude Modulated, PAM) : Sabit süreli, sabit konumlu bir darbenin genliği, bilgi işaretine bağlı olarak değiştirilir.

Darbe genişliği modülasyonu (Pulse Width Modülation- PWM) : Bu yönteme bazen darbe süresi modülasyon (PDM), ya da darbe uzunluğu modülasyonu (PLM) da denir. Bu yöntemde darbe genişliği, bilgi işaretinin genliği ile orantılıdır.

Darbe konumu modülasyonu (Pulse Position Modulation, PPM) : Sabit genişlikli bir darbenin konumu, önceden belirlenmiş bir zaman bölmesi içinde bilgi işaretinin genliği ile orantılı olarak değiştirilir.

İçindekiler

Örnekleme teoremi
Darbe modülasyonu
Darbe Modülasyonun Üstünlükleri
Darbe Modülasyonlu Sistemlerin Ortak Özellikleri
İdeal Alçak Geçiren Filtreden Darbe İletimi
Darbe Modülasyonunda İletim Ayırma Duyarlılığı
Yüksek Frekanslı Kanallarda İletim
Darbe modülasyonun çeşitleri
Darbe Genlik Modülasyonu (PAM)
PAM İşaretlerinin İletilmesi
PAM Dalgasının Taşıdığı Ortalama Güç
Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM)
PWM Dalgasının Taşıdığı Ortalama Güç
PWM Dalgasının İletilmesi
Darbe Konum Modülasyonu (PPM)
Çoğullama İşlemi
Çoğullama İşleminin Çeşitleri
Frekans Bölmeli Çoğullama (FDM)
Zaman Bölmeli Çoğullama (TDM)

Kaynaklar

1. H. Derin , M. Aşkar “İletişim Kuramı” Odtü Yayını Ankara- 1979

2. Doc.Dr. M. Yılmaz “Modülasyon Teorisi İletişim İlkeleri” Ktü Yayınları Trabzon- 1986

3. Ahmet H. Kayran, Erdal Panayırcı Ümit Aygölü “Sayısal Haberleşme” Birsen Yayıncılık Ankara- 2002

4. W. Tomasi “Elektronik İletişim Teknikleri” Çeviren: Elek.Müh. Mustafa ATAKAY Meb İstanbul – 2002

5. Horold B. Killen “Modern Elektronik İletişim Teknikleri” Çeviren: Elek. Müh. Mustafa ATAKAY Meb İstanbul -2002

6. Hwei P. Hsu “Analog Ve Sayısal İletişim” Çeviri: Dr. Erkan AFACAN Nobel Yayınları Ankara -2003

7. Cenk Özçalışkan , Lisans Tezi , “Temel Haberleşme Teorisi” FIRAT ÜNİVERSİTESİ MÜH. FAK. Elazığı-2003

8. S. Haykın “Digital Communications” John Wiley Sons Inc New York -1993

Hazırlayan: Durmuş ATSAN teşekkürler.