આવર્તન મોડ્યુલેશન સમજાવ્યું
2024-09-03 3504

ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) એ એક તકનીક છે જેણે રેડિયો કમ્યુનિકેશનના લેન્ડસ્કેપને પરિવર્તિત કરી છે, જે અજોડ ધ્વનિ સ્પષ્ટતા અને દખલ સામે સ્થિતિસ્થાપકતા પ્રદાન કરે છે.આધુનિક સંદેશાવ્યવહાર પ્રણાલીઓમાં તેની મુખ્ય ભૂમિકા સુધી પ્રસારણમાં તેના પ્રારંભિક દત્તક લેવાથી, એફએમ આપણે કેવી રીતે માહિતી પ્રસારિત કરીએ છીએ અને પ્રાપ્ત કરીએ છીએ તેનો પાયાનો ભાગ બની ગયો છે.આ લેખ ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશનની જટિલ કામગીરી, તેના મૂળ સિદ્ધાંતો, વ્યવહારિક એપ્લિકેશનો અને તકનીકી પ્રગતિઓ કે જે આ સંદેશાવ્યવહાર તકનીકને સુધારવાનું ચાલુ રાખે છે તેની શોધખોળ કરે છે.ઉચ્ચ-વિશ્વાસુ audio ડિઓ બ્રોડકાસ્ટિંગ અથવા વિશ્વસનીય કટોકટી સંદેશાવ્યવહારમાં, એફએમનું મહત્વ વિવિધ ડોમેન્સમાં સતત સંકેતો પહોંચાડવા માટે મેળ ખાતી નથી.

સૂચિ

આકૃતિ 1: ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન અને એફએમ રેડિયો

ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) એટલે શું?

ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) એ રેડિયો કમ્યુનિકેશનની એક મુખ્ય તકનીક છે, જ્યાં વાહક તરંગની આવર્તન ઇનકમિંગ સિગ્નલના કંપનવિસ્તાર અનુસાર ગોઠવવામાં આવે છે, જે audio ડિઓ અથવા ડેટા હોઈ શકે છે.આ પ્રક્રિયા મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલના કંપનવિસ્તાર અને વાહક તરંગમાં આવર્તન પરિવર્તન વચ્ચેનો સીધો સંબંધ બનાવે છે.આ ફેરફારો, જેને વિચલનો કહેવામાં આવે છે, તે કિલોહર્ટ્ઝ (કેએચઝેડ) માં માપવામાં આવે છે.ઉદાહરણ તરીકે, ± 3 કેએચઝેડનું વિચલન એટલે કે વાહક આવર્તન તેના કેન્દ્રિય બિંદુથી ઉપર અને નીચે 3 કેહર્ટઝને ખસેડે છે, આ પાળીની અંદરની માહિતીને એન્કોડ કરે છે.વિચલનને સમજવું એ એફએમનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાના ઉપાય છે, ખાસ કરીને ખૂબ high ંચી આવર્તન (વીએચએફ) પ્રસારણમાં, જ્યાં ફ્રીક્વન્સી 88.5 થી 108 મેગાહર્ટઝ સુધીની હોય છે.અહીં, ± 75 કેહર્ટઝ જેવા મોટા વિચલનોનો ઉપયોગ વાઇડ-બેન્ડ એફએમ (ડબ્લ્યુબીએફએમ) બનાવવા માટે થાય છે.આ પદ્ધતિ ઉચ્ચ-વફાદારી audio ડિઓને ટ્રાન્સમિટ કરવાની છે, જેમાં નોંધપાત્ર બેન્ડવિડ્થની જરૂર હોય છે, સામાન્ય રીતે ચેનલ દીઠ 200 કેહર્ટઝની આસપાસ.ગીચ શહેરી વિસ્તારોમાં, ચેનલો વચ્ચે દખલ ટાળવા માટે આ બેન્ડવિડ્થનું સંચાલન કરવું જરૂરી છે.

તેનાથી વિપરિત, બેન્ડવિડ્થ મર્યાદિત હોય ત્યારે સાંકડી-બેન્ડ એફએમ (એનબીએફએમ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમ કે મોબાઇલ રેડિયો સંદેશાવ્યવહાર.એનબીએફએમ નાના વિચલનો સાથે કામ કરે છે, ± 3 કેહર્ટઝની આસપાસ, અને સાંકડી બેન્ડવિડ્થ્સમાં કાર્ય કરી શકે છે, કેટલીકવાર 10 કેએચઝેડ જેટલું નાનું હોય છે.આ અભિગમ આદર્શ છે જ્યારે અગ્રતા ઉચ્ચ audio ડિઓ વફાદારીને બદલે સ્થિર અને વિશ્વસનીય સંદેશાવ્યવહાર હોય.દાખલા તરીકે, કાયદાના અમલીકરણ અથવા કટોકટી સેવાઓમાં, એનબીએફએમ સ્થિરતાની ખાતરી આપે છે, ઇમારતો અને ટનલ જેવા ઘણા શારીરિક અવરોધોવાળી શહેરી સેટિંગ્સમાં પણ.સાંકડી બેન્ડવિડ્થ પણ વધુ ચેનલોને મર્યાદિત સ્પેક્ટ્રમની અંદર એક સાથે રહેવા માટે પરવાનગી આપે છે, સંદેશાવ્યવહારની સ્પષ્ટતા જાળવવા માટે ચેનલ સોંપણીઓ અને સ્પેક્ટ્રમ ઉપયોગની સાવચેતીપૂર્વક વ્યવસ્થાપન જરૂરી છે.

આવર્તન -નમોડ્યુલેશન પ્રક્રિયા

આકૃતિ 2: આવર્તન ડિમોડ્યુલેશન

આવર્તન ડિમોડ્યુલેશન રેડિયો કમ્યુનિકેશનમાં લાગુ કરવામાં આવે છે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે મૂળ સિગ્નલ આવર્તન-મોડ્યુલેટેડ વાહક તરંગમાંથી સચોટ રીતે પ્રાપ્ત થાય છે.આ પ્રક્રિયા આવર્તન સિગ્નલના આવર્તન વી ariat આયનોને અનુરૂપ કંપનવિસ્તાર વી ariat આયનોમાં ફેરવે છે, વધુ એમ્પ્લીફિકેશન માટે, મૂળ સિગ્નલને પ્રતિબિંબિત કરે છે.આ કાર્ય માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઉપકરણો, જેમ કે એફએમ ડેમોડ્યુલેટર, ડિટેક્ટર અથવા ભેદભાવ કરનારાઓ, સિગ્નલ વફાદારીને સાચવતા આવર્તન શિફ્ટને પાછા કંપનવિસ્તારના ફેરફારોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ છે.ડિમોડ્યુલેટરની પસંદગી ચોકસાઇ, બેન્ડવિડ્થ કાર્યક્ષમતા અને વિશિષ્ટ operating પરેટિંગ વાતાવરણની જરૂરિયાત પર આધારિત છે.તકનીકી રૂપે, ડિમોડ્યુલેશન શરૂ થાય છે જ્યારે સિગ્નલ એન્ટેના દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે અને ટ્યુનરનો ઉપયોગ કરીને આસપાસના અવાજ અથવા નજીકના સંકેતોથી અલગ થાય છે.આ પગલું આવશ્યક છે કારણ કે કોઈપણ અવશેષ અવાજ ડિમોડ્યુલેશનની ચોકસાઈને ડિગ્રેઝ કરી શકે છે.અલગ સિગ્નલ પછી ડિમોડ્યુલેટરમાંથી પસાર થાય છે, જ્યાં આવર્તન વી ariat આયનો વોલ્ટેજ વી ariat આયનોમાં અનુવાદિત થાય છે જે સીધા મૂળ સિગ્નલના કંપનવિસ્તારને અનુરૂપ છે.

ડેટા કમ્યુનિકેશનમાં, જ્યાં નાની ભૂલો પણ ડેટા ખોટ અથવા ભ્રષ્ટાચાર તરફ દોરી શકે છે, ત્યાં દાવ વધારે છે.ડિમોડ્યુલેટેડ સિગ્નલ સામાન્ય રીતે ડિજિટલ ઇન્ટરફેસમાં ફીડ કરે છે, જ્યાં તે માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ અથવા કમ્પ્યુટર દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.નાણાકીય વ્યવહાર અથવા હવાઈ ટ્રાફિક નિયંત્રણ જેવા ઉચ્ચ ડેટા અખંડિતતાની જરૂર હોય તેવા વાતાવરણમાં ન્યૂનતમ વિકૃતિ સાથે ઝડપી આવર્તન ફેરફારોને હેન્ડલ કરવામાં સક્ષમ ડેમોડ્યુલેટર પર આધાર રાખે છે.અદ્યતન ભૂલ-ચેકિંગ પ્રોટોકોલ્સ અને રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સ ઘણીવાર સંભવિત મુદ્દાઓને તાત્કાલિક શોધવા અને તેને સુધારવા માટે કાર્યરત હોય છે, જે સમયસર ડેટા ટ્રાન્સમિશનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે મજબૂત ડિમોડ્યુલેશન તકનીક બનાવે છે.

એફએમ મોડ્યુલેટર

આવર્તન-મોડ્યુલેટેડ (એફએમ) સંકેતો ઉત્પન્ન કરવા માટે વિવિધ તકનીકો શામેલ છે, દરેક ચોક્કસ ઓપરેશનલ આવશ્યકતાઓને અનુરૂપ છે.મોડ્યુલેશન તકનીકની પસંદગી સંદેશાવ્યવહાર સિસ્ટમોની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતાને અસર કરે છે.

વેરાક્ટર ડાયોડ ઓસિલેટર:

આકૃતિ 3: એફએમ સિગ્નલ બનાવવા માટે વેરાક્ટર ડાયોડ ઓસિલેટર

એફએમ સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરવાની સામાન્ય પદ્ધતિ એ c સિલેટર સર્કિટની અંદર વેરેક્ટર ડાયોડનો ઉપયોગ કરી રહી છે.વેરાક્ટર ડાયોડની કેપેસિટીન્સ એપ્લાઇડ વોલ્ટેજ સાથે બદલાય છે, સીધા c સિલેટરની આવર્તનને બદલી નાખે છે.આ પદ્ધતિ સાંકડી-બેન્ડ એફએમ (એનબીએફએમ) સંકેતો બનાવવા માટે અસરકારક છે.તે પોર્ટેબલ કમ્યુનિકેશન ડિવાઇસેસ માટે આદર્શ છે જ્યાં જગ્યા અને શક્તિ મર્યાદિત છે.જો કે, આ સરળતામાં મર્યાદિત આવર્તન સ્થિરતા અને ચોકસાઇ સહિતના વેપાર-વ્યવહાર છે.તેથી, ઉચ્ચ વફાદારી અથવા વાઈડ-બેન્ડ એફએમ (ડબ્લ્યુબીએફએમ) ની માંગ કરતી એપ્લિકેશનો માટે આ ઓછું યોગ્ય છે.

તબક્કો લ locked ક લૂપ્સ:

આકૃતિ 4: ફેઝ-લ locked ક લૂપ્સ સિસ્ટમ

વધુ ચોક્કસ આવર્તન મોડ્યુલેશનની આવશ્યકતાવાળી એપ્લિકેશનો માટે, ફેઝ-લ locked ક લૂપ્સ (પીએલએલ) ઘણીવાર પસંદ કરવામાં આવે છે.પીએલએલ સચોટ આવર્તન નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે, તેમને વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે જ્યાં સિગ્નલ અખંડિતતા જરૂરી છે.પીએલએલ ઓસિલેટર આવર્તનને ઇનપુટ સિગ્નલ પર લ ks ક કરે છે, સમય જતાં સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરે છે, ઉચ્ચ-વફાદારી પ્રસારણમાં આદર્શ છે જ્યાં નાના આવર્તન વિચલનો પણ audio ડિઓ ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરી શકે છે.પીએલએલ-આધારિત મોડ્યુલેટરનો ઉપયોગ સિસ્ટમોમાં થાય છે જેને આવર્તન ધોરણોનું કડક પાલન જરૂરી છે, જેમ કે વ્યાવસાયિક પ્રસારણ સ્ટેશનો અથવા એર ટ્રાફિક નિયંત્રણ સિસ્ટમ્સ.જો કે, પી.એલ.એલ.નો અમલ પડકારો ઉભો કરે છે.શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શનની ખાતરી કરવા માટે પીએલએલ લૂપના પરિમાણો કાળજીપૂર્વક સંચાલિત થવું આવશ્યક છે.ઉદાહરણ તરીકે, લૂપ બેન્ડવિડ્થ ઇનપુટ સિગ્નલ વી ariat આયનોને સચોટ રીતે ટ્ર track ક કરવા માટે પૂરતી પહોળી હોવી આવશ્યક છે પરંતુ અવાજ અને અનિચ્છનીય આવર્તનને ફિલ્ટર કરવા માટે પૂરતી સાંકડી છે.આ સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા માટે ઘણીવાર પુનરાવર્તિત ટ્યુનિંગ અને પરીક્ષણની જરૂર પડે છે, જ્યારે રીઅલ-ટાઇમમાં લૂપ પરિમાણોને માપવા અને સમાયોજિત કરવા માટે વિશિષ્ટ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને ઓપરેટરો સાથે.

ફાયદા અને ગેરફાયદા

એફએમ ફાયદા

ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) ખાસ કરીને સિગ્નલ સ્પષ્ટતા અને વિશ્વસનીયતા જાળવવામાં અસંખ્ય ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે.એક મોટો ફાયદો એ છે કે અવાજ અને સિગ્નલ તાકાત વી ariat આયનો માટે એફએમની સ્થિતિસ્થાપકતા.કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશન (એએમ) થી વિપરીત, જ્યાં અવાજ કંપનવિસ્તારમાં ફેરફાર કરીને સિગ્નલ ગુણવત્તાને અસર કરે છે, એફએમ આવર્તન ફેરફારો દ્વારા માહિતીને એન્કોડ કરે છે.આ અભિગમ એફએમને કંપનવિસ્તાર-સંબંધિત ખલેલ માટે ઓછી સંવેદનશીલ બનાવે છે, જો કે સિગ્નલ તાકાત ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડથી ઉપર રહે.આ મજબૂતાઈ ખાસ કરીને મોબાઇલ કમ્યુનિકેશન્સમાં ફાયદાકારક છે, જ્યાં રીસીવર વિવિધ વાતાવરણ, જેમ કે શહેરી વિસ્તારો અથવા જંગલોમાંથી પસાર થતાં સિગ્નલની શક્તિ બદલાઈ શકે છે.બદલાતી પરિસ્થિતિઓમાં સ્પષ્ટ સંદેશાવ્યવહાર જાળવવાની એફએમની ક્ષમતા આ સેટિંગ્સમાં આદર્શ છે.દાખલા તરીકે, વાહનોની સંદેશાવ્યવહાર પ્રણાલીઓમાં, એફએમ ડ્રાઇવરો અને ડિસ્પેચ સેન્ટરો વચ્ચે અવિરત સંદેશાવ્યવહારની ખાતરી આપે છે, જ્યારે વિવિધ સિગ્નલ શક્તિવાળા ક્ષેત્રોમાંથી પસાર થાય છે.અવાજ પ્રત્યે એફએમની પ્રતિરક્ષા પણ તે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા પ્રસારણો માટે યોગ્ય બનાવે છે, પર્યાવરણીય અવાજને ફિલ્ટર કરે છે જે ઘણીવાર કંપનવિસ્તારને અસર કરે છે.

એફએમનો બીજો ફાયદો એ નોન-રેખીય રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (આરએફ) એમ્પ્લીફાયર્સ સાથેની તેની સુસંગતતા છે.એફએમ નીચલા પાવર તબક્કે મોડ્યુલેશનને મંજૂરી આપે છે, કાર્યક્ષમ બિન-રેખીય એમ્પ્લીફાયર્સનો ઉપયોગ સક્ષમ કરે છે જે મુખ્ય વિકૃતિ વિના સિગ્નલને વેગ આપે છે.આ કાર્યક્ષમતા ખાસ કરીને પોર્ટેબલ એપ્લિકેશનમાં ફાયદાકારક છે.દાખલા તરીકે, ફીલ્ડ કર્મચારીઓ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા હેન્ડહેલ્ડ રેડિયોમાં, ઓછા પાવર-ભૂખ્યા એમ્પ્લીફાયર્સનો ઉપયોગ કરવાથી દૂરસ્થ સ્થળોએ વિસ્તૃત કામગીરી દરમિયાન આદર્શ, ઓપરેશનલ સમય લંબાવી શકે છે.

એફએમ ગેરફાયદા

તેના ફાયદા હોવા છતાં, ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) ની મર્યાદાઓ છે.એક પ્રાથમિક ખામી એ અન્ય મોડ્યુલેશન તકનીકોની તુલનામાં તેની નીચી વર્ણપટ્ટી કાર્યક્ષમતા છે, જેમ કે તબક્કા મોડ્યુલેશન (પીએમ) અને ચતુર્થાંશ કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશન (ક્યુએએમ).એફએમ સામાન્ય રીતે સમાન ડેટા રેટ પ્રાપ્ત કરવા માટે વધુ બેન્ડવિડ્થની જરૂર પડે છે, જે તેને ડેટા-સઘન એપ્લિકેશનો માટે ઓછા યોગ્ય બનાવે છે, ખાસ કરીને મર્યાદિત બેન્ડવિડ્થવાળા વાતાવરણમાં.

બીજો ગેરલાભ એ એફએમ ડેમોડ્યુલેટર સાથે સંકળાયેલ જટિલતા અને કિંમત છે, જેણે આવર્તન વી ariat આયનને ચોક્કસપણે કંપનવિસ્તારમાં પરિવર્તન કરવું આવશ્યક છે.આ પ્રક્રિયામાં સુસંસ્કૃત સર્કિટરી અને ચોકસાઇવાળા ઘટકોની જરૂર છે, એફએમ સિસ્ટમોને એએમ સિસ્ટમ્સ કરતા અમલ કરવા અને જાળવવા માટે વધુ ખર્ચાળ બનાવે છે.વધુ શું છે, એફએમ સિગ્નલ સાઇડબેન્ડ્સ ઉત્પન્ન કરે છે જે સૈદ્ધાંતિક રીતે અનંત લંબાય છે, ખાસ કરીને વાઇડ-બેન્ડ એફએમ (ડબ્લ્યુબીએફએમ) એપ્લિકેશનમાં, મુખ્ય બેન્ડવિડ્થ પર કબજો કરે છે.આ બેન્ડવિડ્થનું સંચાલન કરવા માટે સિગ્નલ અધોગતિને રોકવા માટે ચોક્કસ ફિલ્ટરિંગની જરૂર છે.નબળી રીતે ડિઝાઇન કરેલા ફિલ્ટર્સ ગુણવત્તાની સમસ્યાઓ તરફ દોરી શકે છે, ખાસ કરીને એવા વાતાવરણમાં જ્યાં બહુવિધ એફએમ સંકેતો એક સાથે પ્રસારિત થાય છે.

એફએમ ઇતિહાસ અને વિકાસ

ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) ની રજૂઆત રેડિયો ટેકનોલોજીમાં ઉત્કૃષ્ટ પાળીને ચિહ્નિત કરે છે, જેનો હેતુ સ્થિર દખલ ઘટાડવાનો અને સિગ્નલ સ્પષ્ટતામાં સુધારો કરવાનો છે.રેડિયોના શરૂઆતના દિવસોમાં, સ્થિર એક મોટી સમસ્યા હતી, ખાસ કરીને એમ્પ્લીટ્યુડ મોડ્યુલેશન (એએમ) સાથે.એએમ સિસ્ટમો અવાજ માટે ખૂબ સંવેદનશીલ હતી, કારણ કે તેઓએ કંપનવિસ્તારમાં વી ariat આયનો દ્વારા માહિતીને એન્કોડ કરી હતી.ઇલેક્ટ્રિકલ વાવાઝોડા અને પાવર લાઇન જેવા પર્યાવરણીય પરિબળો આ સંકેતોને સરળતાથી વિકૃત કરી શકે છે.

1928 માં, અમેરિકન એન્જિનિયર એડવિન આર્મસ્ટ્રોંગે બેન્ડવિડ્થને બલિદાન આપ્યા વિના સ્થિર ઘટાડવાની રીત તરીકે એફએમની શોધખોળ શરૂ કરી.એએમથી વિપરીત, એફએમ આવર્તન ફેરફારો દ્વારા માહિતીને એન્કોડ કરે છે, તેને સ્થિર અને અવાજ માટે ઓછા સંવેદનશીલ બનાવે છે.આર્મસ્ટ્રોંગનો અભિગમ ક્રાંતિકારી હતો, તે માન્યતાને પડકારતી હતી કે બેન્ડવિડ્થ ઘટાડવાનો એ સિગ્નલ ગુણવત્તામાં સુધારો કરવાનો એકમાત્ર રસ્તો હતો.તેમણે દર્શાવ્યું કે બેન્ડવિડ્થમાં વધારો કરીને, એફએમ પડકારજનક વાતાવરણમાં પણ, અવાજ સાથે શ્રેષ્ઠ અવાજની ગુણવત્તા પહોંચાડી શકે છે.ઉદ્યોગ નિષ્ણાતો પાસેથી સંશયવાદ હોવા છતાં, આર્મસ્ટ્રોંગ એફએમની અસરકારકતા સાબિત કરવા માટે કટિબદ્ધ હતો.1939 માં, તેમણે તકનીકીના ફાયદાઓ પ્રદર્શિત કરવા માટે પોતાનું એફએમ રેડિયો સ્ટેશન શરૂ કર્યું.સ્ટેશન 42 થી 50 મેગાહર્ટઝની વચ્ચે ફ્રીક્વન્સી બેન્ડ પર કાર્યરત છે, જે એફએમની શ્રેષ્ઠ ધ્વનિ ગુણવત્તા અને સ્થિર સામે પ્રતિકાર દર્શાવે છે.

આર્મસ્ટ્રોંગના સ્ટેશનની સફળતાથી એફએમની વ્યાપક સ્વીકૃતિ મળી, અને ફેડરલ કમ્યુનિકેશન્સ કમિશન (એફસીસી) એ આખરે એફએમ બેન્ડને 88-108 મેગાહર્ટઝ સુધી વિસ્તૃત કર્યું, જેમાં વ્યાપક દત્તક લેવાની સુવિધા મળી.આ સંક્રમણ પડકારો વિના નહોતું, કારણ કે હાલના એફએમ રીસીવરો અપ્રચલિત બન્યા હતા, ઉત્પાદકોને ફરીથી ડિઝાઇન કરવાની અને ગ્રાહકોએ તેમના ઉપકરણોને અપગ્રેડ કરવાની જરૂર હતી.આખરે, અવાજની ગુણવત્તા, દખલ પ્રતિકાર અને વિશ્વસનીયતામાં એફએમના ફાયદાઓ પ્રારંભિક મુશ્કેલીઓને વટાવી ગઈ, તેને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા પ્રસારણ અને મોબાઇલ સંદેશાવ્યવહારના ધોરણ તરીકે સ્થાપિત કરી.

મોડ્યુલેશન અને વિચલન ગુણોત્તર

ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન (એફએમ) માં, મોડ્યુલેશન અનુક્રમણિકા અને વિચલન ગુણોત્તર એ પરિમાણોનું મૂલ્ય છે જે સિગ્નલ સ્પષ્ટતાથી સ્પેક્ટ્રમ કાર્યક્ષમતા સુધી સીધી સિસ્ટમ પ્રભાવને અસર કરે છે.

મોડ્યુલેશન ઇન્ડેક્સ મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલની આવર્તનને લગતી આવર્તન વી ariat આયનને માપે છે, તે નક્કી કરે છે કે સિગ્નલ સાંકડી-બેન્ડ એફએમ (એનબીએફએમ) અથવા વાઈડ-બેન્ડ એફએમ (ડબ્લ્યુબીએફએમ) છે કે નહીં.વ્યાવસાયિક પ્રસારણમાં, જ્યાં ડબ્લ્યુબીએફએમ પ્રમાણભૂત છે, ઇજનેરોએ સિગ્નલ તેની નિયુક્ત બેન્ડવિડ્થમાં રહે છે તેની ખાતરી કરવા માટે મોડ્યુલેશન ઇન્ડેક્સની કાળજીપૂર્વક ગણતરી કરવી આવશ્યક છે.આ પ્રક્રિયામાં સતત દેખરેખ અને ગોઠવણ શામેલ છે, ઘણીવાર audio ડિઓ વફાદારી અને નિયમનકારી બેન્ડવિડ્થ મર્યાદા વચ્ચે યોગ્ય સંતુલન જાળવવા માટે રીઅલ-ટાઇમ સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષકોનો ઉપયોગ કરે છે.

વિચલન ગુણોત્તર, જે મહત્તમ આવર્તન વિચલનનું ઉચ્ચતમ મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલ આવર્તનનું પ્રમાણ છે, તે પણ મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.ડબ્લ્યુબીએફએમ સિસ્ટમોમાં, શ્રેષ્ઠ audio ડિઓ ગુણવત્તા માટે ઉચ્ચ વિચલન ગુણોત્તર આવશ્યક છે પરંતુ વિકૃતિને રોકવા માટે વ્યાપક રીસીવર બેન્ડવિડ્થ અને એડવાન્સ ફિલ્ટરિંગની માંગ કરે છે.તેનાથી વિપરિત, એનબીએફએમ એપ્લિકેશન્સમાં, નીચા વિચલન રેશિયો સખત ચેનલ અંતર માટે પરવાનગી આપે છે, જે સ્પેક્ટ્રમનો વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કરે છે - કટોકટી સેવાઓ જેવી સંદેશાવ્યવહાર સિસ્ટમોમાં આદર્શ છે.સાચા મોડ્યુલેશન અનુક્રમણિકા અને વિચલન ગુણોત્તર ગોઠવવું અને જાળવવું એ એક નાજુક કાર્ય છે.હવાઈ ​​ટ્રાફિક નિયંત્રણ જેવા ઉચ્ચ દાવ વાતાવરણમાં, તકનીકીઓએ ખાતરી કરવી આવશ્યક છે કે દખલ ટાળવા અને સ્પષ્ટ સંદેશાવ્યવહારની ખાતરી કરવા માટે આ પરિમાણો સંપૂર્ણ રીતે ટ્યુન કરવામાં આવ્યા છે.

આવર્તન મોડ્યુલેશન બેન્ડવિડ્થ

આકૃતિ 5: એફએમ બેન્ડવિડ્થ

એફએમ બેન્ડવિડ્થ એ એક મુખ્ય પરિબળ છે જે સંદેશાવ્યવહાર સિસ્ટમ્સની ગુણવત્તા અને કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે.તે મુખ્યત્વે આવર્તન વિચલન અને મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલની આવર્તન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, વાહકની બંને બાજુ સાઇડબેન્ડ્સ બનાવે છે.જ્યારે આ સાઇડબેન્ડ્સ સિદ્ધાંતમાં અનંત વિસ્તરે છે, ત્યારે તેમની તીવ્રતા વાહકથી વધુ ઓછી થાય છે, જેમાં ઇજનેરો ગુણવત્તા સાથે સમાધાન કર્યા વિના બેન્ડવિડ્થને મર્યાદિત કરી શકે છે.ઉચ્ચ-વિશ્વાસુ audio ડિઓ બ્રોડકાસ્ટિંગમાં, એફએમની વિશાળ બેન્ડવિડ્થ શ્રેષ્ઠ અવાજની ગુણવત્તાને ટેકો આપે છે, જે સંગીત અને ભાષણનો તફાવત મેળવે છે.બ્રોડકાસ્ટ એન્જિનિયરોએ સ્પેક્ટ્રમ ફાળવણી સાથે ધ્વનિ ગુણવત્તાને સંતુલિત કરવી આવશ્યક છે, દરેક ચેનલ તેની બેન્ડવિડ્થમાં અડીને ફ્રીક્વન્સીઝમાં દખલ કર્યા વિના કાર્ય કરે છે તેની ખાતરી કરવી આવશ્યક છે.

તેનાથી વિપરિત, બેન્ડવિડ્થને બચાવવા માટે સાંકડી-બેન્ડ એફએમ (એનબીએફએમ) નો ઉપયોગ દ્વિ-માર્ગ રેડિયો સંદેશાવ્યવહારમાં થાય છે.અહીં, ધ્યેય મર્યાદિત સ્પેક્ટ્રમમાં બહુવિધ ચેનલો પર સ્પષ્ટ સંદેશાવ્યવહાર છે.એનબીએફએમની ઘટાડો બેન્ડવિડ્થ કટોકટી સેવાઓ એપ્લિકેશનો માટે સખત ચેનલ અંતરને મંજૂરી આપે છે.અસરકારક એફએમ બેન્ડવિડ્થ મેનેજમેન્ટ આદર્શ છે, ખાસ કરીને ઘણા રેડિયો સ્ટેશનોવાળા ગીચ વસ્તીવાળા વિસ્તારોમાં.ઇજનેરોએ સિગ્નલ ઓવરલેપને રોકવા અને સ્પષ્ટ ટ્રાન્સમિશન જાળવવા માટે, ઘણીવાર અદ્યતન ફિલ્ટરિંગ અને ગતિશીલ સ્પેક્ટ્રમ મેનેજમેન્ટનો ઉપયોગ કરીને સ્પષ્ટ ટ્રાન્સમિશન જાળવવા માટે સાવચેતીપૂર્વક બેન્ડવિડ્થને નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે.

આવર્તન -મોડ્યુલેશનનો અરજી

આવર્તન મોડ્યુલેશન (એફએમ) તેની અવાજની પ્રતિરક્ષા અને સિગ્નલ સ્પષ્ટતાને કારણે વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.અહીં કેટલીક મોટી એપ્લિકેશનો છે:

• રેડિયો પ્રસારણ: એફએમ એ સંગીત અને ભાષણના પ્રસારણ માટેનું માનક છે, જે ન્યૂનતમ દખલ સાથે ઉચ્ચ-વફાદારીનો અવાજ આપે છે.બ્રોડકાસ્ટ એન્જિનિયરોએ audio ડિઓ ગુણવત્તા અને બેન્ડવિડ્થ કાર્યક્ષમતામાં સંતુલન રાખવા માટે એફએમ ટ્રાન્સમિટર્સને સતત કેલિબ્રેટ કરવું આવશ્યક છે, ખાસ કરીને ભારે સ્પેક્ટ્રમના ઉપયોગવાળા શહેરી વિસ્તારોમાં.

• રડાર સિસ્ટમ્સ: એફએમ રડારમાં સિગ્નલ સ્પષ્ટતામાં વધારો કરે છે, સચોટ તપાસ અને ટ્રેકિંગ માટે યોગ્ય.ઓપરેટરોએ રડાર રિઝોલ્યુશન અને રેન્જને ize પ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ફાઇન ટ્યુન આવર્તન વિચલન પરિમાણો આવશ્યક છે, જે હવાઈ ટ્રાફિક નિયંત્રણ અને લશ્કરી સર્વેલન્સ જેવી એપ્લિકેશનોમાં આદર્શ છે.

Is સિસ્મિક પ્રોસ્પેક્ટિંગ: એફએમનો ઉપયોગ ભૂગર્ભ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય રચનાઓને અન્વેષણ કરવા માટે થાય છે, તેલ અને ગેસ જેવા ઉદ્યોગો માટે વિગતવાર ડેટા પ્રદાન કરે છે.ખર્ચાળ ડ્રિલિંગ ભૂલોના જોખમને ઘટાડે છે, સબટેરેનિયન સ્ટ્રક્ચર્સને સચોટ રીતે મેપ કરવા માટે એફએમ-મોડ્યુલેટેડ સંકેતોની સ્પષ્ટતા જરૂરી છે.

• ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રાફી (ઇઇજી): તબીબી ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં, એફએમ ઇઇજી પરીક્ષણોમાં મગજની પ્રવૃત્તિ સંકેતોનું સચોટ ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરે છે.વિકૃતિ ટાળવા માટે તકનીકીઓએ કાળજીપૂર્વક એફએમ પરિમાણોનું સંચાલન કરવું જોઈએ, વાઈ અને મગજની ઇજાઓ જેવી પરિસ્થિતિઓ માટે ચોક્કસ વાંચનની ખાતરી કરવી.

એફએમ અને એએમ વચ્ચેનો તફાવત

દૃષ્ટિ	આવર્તન મોડ્યુલેશન (એફએમ)	કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશન (એએમ)
ધ્વનિ -ગુણવત્તા	ઓછા સાથે સુપિરિયર અવાજ ગુણવત્તા અવાજની સંવેદનશીલતા.	સામાન્ય રીતે ઓછી અવાજની ગુણવત્તા અવાજ અને દખલની સંવેદનશીલતા.
પદ્ધતિસર ખર્ચ	ની જટિલતાને કારણે વધુ ખર્ચાળ મોડ્યુલેશન અને ડિમોડ્યુલેશન પ્રક્રિયા.	અમલ કરવા માટે સામાન્ય રીતે ઓછા ખર્ચાળ સરળ મોડ્યુલેશન અને ડિમોડ્યુલેશન સર્કિટ્સને કારણે.
પ્રચાર	શારીરિક અવરોધો દ્વારા અવરોધિત થઈ શકે છે, અસરકારક શ્રેણી મર્યાદિત.	લાંબા અંતર પર પ્રસારિત કરી શકાય છે, તેને લાંબા અંતરના સંદેશાવ્યવહાર માટે આદર્શ બનાવે છે.
વીજળી કાર્યક્ષમતા	વધુ પાવર-કાર્યક્ષમ, પોર્ટેબલ માટે આદર્શ અને બેટરી સંચાલિત ઉપકરણો.	ઓછી શક્તિ-કાર્યક્ષમ, વધુ જરૂરી અસરકારક સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન માટે energy ર્જા, ખાસ કરીને લાંબા અંતરથી.
પ્રસારણ	માટે લાંબી અસરકારક પ્રસારણ શ્રેણી ખાસ કરીને દૃષ્ટિની શરતોમાં, ઉચ્ચ-વફાદારી audio ડિઓ જાળવી રાખવી.	ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ટૂંકા પ્રસારણ શ્રેણી Audio ડિઓ;વિસ્તૃત કવરેજ માટે ઘણીવાર પુનરાવર્તકો અથવા રિલેની જરૂર પડે છે.
મોડ્યુલેશન તકનીક	વાહકની આવર્તનને મોડ્યુલેટ કરે છે સિગ્નલ, અવાજની વધુ સારી પ્રતિરક્ષા પૂરી પાડે છે.	વાહકનું કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેટ કરે છે સિગ્નલ, તેને કંપનવિસ્તાર સંબંધિત અવાજ માટે વધુ સંવેદનશીલ બનાવે છે અને દખલ.
ડિમોડ્યુલેશન જટિલતા	વધુ જટિલ, સુસંસ્કૃત જરૂરી સચોટ સિગ્નલ પ્રજનન માટે તકનીકી.	પ્રમાણમાં સીધા, સરળ સાથે સિગ્નલ ડિમોડ્યુલેશન માટે પૂરતી સર્કિટરી.

અંત

સંદેશાવ્યવહાર તકનીકના સતત વિકસિત લેન્ડસ્કેપમાં, ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન એક સ્થિતિસ્થાપક પદ્ધતિ તરીકે stands ભી છે, વિવિધ પ્લેટફોર્મ પર સ્પષ્ટતા અને વિશ્વસનીયતાની ખાતરી આપે છે.એફએમ ડિમોડ્યુલેશનમાં જરૂરી ચોકસાઇથી, મોડ્યુલેશન તકનીકોની પસંદગીમાં સામેલ વ્યૂહાત્મક પસંદગીઓ સુધી, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા audio ડિઓ, સુરક્ષિત ડેટા ટ્રાન્સમિશન અને રેડિયો સ્પેક્ટ્રમનો કાર્યક્ષમ ઉપયોગ પહોંચાડવા માટે એફએમની ભૂમિકા આવશ્યક છે.જેમ કે આપણે રેડિયો પ્રસારણથી લઈને કટોકટી સેવાઓ સુધીની દરેક વસ્તુ માટે એફએમ પર આધાર રાખવાનું ચાલુ રાખીએ છીએ, તેની જટિલતાઓને સમજવાથી ફક્ત આ તકનીકીની આપણી પ્રશંસાને વધારે છે, પરંતુ તે વધુને વધુ જોડાયેલા વિશ્વમાં તેના ઉપયોગને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે પણ સજ્જ કરે છે.