مفهوم سیگنال مخابراتی FSK و کاربردهای آن

با فراگیر شدن استفاده از سیستم‌های مخابراتی و ساخت مودم‌های خانگی برای برقراری ارتباط بهتر و موثرتر، سازندگان آن از FSK که در عصر حاضر یکی از پرکاربردترین روش های مدولاسیون به شمار می‌رود استفاده می‌کنند البته این نوع سیگنال مخابراتی کاربردهای دیگری نیز دارد به همین جهت در این مقاله قصد داریم تا به مفهوم، انواع و همچنین کاربردهای سیگنال مخابراتی FSK بپردازیم تا میزان اطلاعات شما در این زمینه بالا رود پس با ما همراه باشید و مطالبی که در ادامه خواهد آمد را با دقت مطالعه نمایید.

مفهوم وتحولات سیگنال مخابراتی FSK

 برای آن که بتوانید به میزان اهمیت FSK پی ببرید می‌بایست در ابتدا یک تعریف از این نوع سیگنال به شما ارائه دهیم تا بتوانید این مفهوم را بهتر درک کنید.

اگر بخواهیم این سیگنال را با بیانی روشن و واضح تعریف کنیم باید بگوییم که FSK یک روش برای راحت تر نمودن کار انتقال پیام و اطلاعات دیجیتالی به شمار می‌رود و نوع عملکرد آن به این صورت است که اگر برای انتقال از یک مودم FSK استفاده کنید.

این مودم می‌تواند اطلاعاتی به اصطلاح باینری درون کامپیوتر را به راحتی تبدیل به سیگنال اف اس کی نماید تا به شما این امکان را بدهد که اطلاعات باینری موجود در کامپیوتر را بر روی انواع خطوط مانند خط‌های تلفن، فیبرهای نوری و همچنین کابل‌های مخابراتی به طور بی سیم و بی واسطه انتقال دهید.

اطلاعات باینری در کامپیوتر معمولاً در دو حالت ۰ منطقی و ۱ منطقی موجود می‌باشند و اگر بخواهیم هر کدام از آنها را با استفاده از این نوع سیگنال انتقال دهیم می‌بایست این کار به کمک فرکانس های مختلف صورت بگیرد یعنی یک فرکانس مخصوص ۱ منطقی و یک فرکانس نیز مخصوص ۰ منطقی مورد نیاز است تا کار انتقال به خوبی انجام شود علاوه بر آن مودم‌های FSK از سمت دیگر باید این فرکانس‌های تبدیل شده را دوباره به حالت اول برگرداند تا کامپیوتر مقصد بتواند آن را بازشناسی کند و کدها برای کامپیوتر قابل فهم شود.

هرسوالی که داری در انجمن مطرح کن

جالب توجه است که این نوع سیگنال‌های مخابراتی برای اولین بار تقریباً در اواسط قرن بیستم میلادی مورد توجه قرار گرفت و از همان تاریخ استفاده از آن به مرور رایج شد ولی در آن زمان سرعت انتقال اطلاعات با این نوع سیگنال چیزی در حدود ۴۵ باوود بود به بیان دیگر اگر بخواهیم سرعت انتقال آن را در آن زمان بر حسب معیارهای اندازه گیری امروزه بگوییم این سرعت برابر ۴۵ بیت بر ثانیه بوده است.

این میزان سرعت بسیار پایین به شمار می‌آید به طوری که با رواج و رونق استفاده از این روش افراد هر گاه قصد ارسال یک اطلاعات پر حجم مانند برنامه ها و… را داشتند با مشکلات زیادی مواجه می‌شدند زیرا حجم داده‌های زیاد و سرعت انتقال بسیار کم بود به همین خاطر مهندسان با تجربه به فکر پیدا نمودن راه حل مناسب برای برطرف نمودن این مشکل افتادند که نتیجه تلاش‌های آنها در سال ۱۹۷۰ می‌توان مشاهده کرد، این نتیجه همان ساختن پهنای باند قدرتمند تر برای افزایش سرعت انتقال است.

مهندسان همواره در تلاش برای افزایش سرعت انتقال اطلاعات از طریق سیگنال مخابراتی FSK هستند به طوری که در سال‌های اخیر افراد توانایی لازم برای انتقال با سرعت هزاران بیت بر ثانیه را پیدا نموده اند و از این طریق روزانه اطلاعات زیادی را به صورت بی واسطه و بی سیم به نقاط مختلف منتقل می‌کنند علاوه بر آن با طراحی و ساخت مودم‌های نوری این سرعت توانسته به چندین مگابیت بر ثانیه نیز برسد که این اتفاق را می‌شود انقلابی در ارسال داده و اطلاعات به وسیله سیگنال FSK به حساب آورد.

انواع اشکال مختلف سیگنال FSK

سیگنال مخابراتی FSK به دلیل کاربردهای مختلفی که دارد دارای اشکال مختلفی است، ما می‌توانیم آنها را در سه تقسیم بندی به شرح زیر برای شما توضیح دهیم.

1. Frequency-Shift Keying: این مدل از FSK اطلاعات را با ایجاد تغییراتی به صورت گسسته در سیگنال‌هایی که حامل اطلاعات هستند انتقال می‌دهد، قابل گفتن است که ابتدایی ترین نوع این فرکانس ها را می‌توان مدل باینری دانست، در این مدل به وجود دو فرکانس مختلف می‌شود به این نتیجه رسید که این دو فرکانس شامل فرکانس ۰ یا همان فرکانس فاصله و همچنین فرکانس ۱ یعنی فرکانس علامت هستند و همانطور که در قسمت قبل توضیح دادیم برای انتقال باید اطلاعات به این دو فرکانس تبدیل شده و هنگام رسیدن به مقصد باز به صورت اولیه خود بازگردند تا قابل فهم شوند.
2. Minimum-Shift keying: این شکل از سیگنال مخابراتی FSK از مدل قبلی پرکاربردتر است و به صورت اختصار MSK نیز نامیده می‌شود، در این مدل می‌توانید میزان اختلاف میان بالاترین فرکانس با پایین ترین آن را معادل نصف اندازه بیت کلی بدانید به همین خاطر اگر بخواهید میزان فرکانس‌هایی که به نشان دادن ۰ و ۱ کمک می‌کنند را به دست آورید کافیست اندازه دوره تناوب موجود را بر دو تقسیم کنید، بیشترین کاربرد این نوع از سیگنال FSK در تلفن‌های همراه است که به اصطلاح به این نوع از فرکانس GMSK نیز می‌گویند.
3. Audio Frequency-Shift keying: در این شکل تمامی اطلاعات درون کامپیوتر بعد از تغییرات فرکانسی به صورت صدا یا همان آهنگ به پایگاه مقصد خواهد رسید، استفاده از این روش به دلیل سرعت و توان پایین برای انتقال‌هایی با سرعت بالا مناسب نخواهد بود علاوه بر آن پهنای باند کمتری نیز دارد البته باید گفت که امروزه با پیشرفت‌های صورت گرفته مهندسان توانسته اند سرعت آن افزایش دهند به طوری که برای ارسال و انتقال داده‌های صوتی و موسیقی در پایگاه های مختلف گزینه مناسبی به حساب می آید بنابراین این مدل برای منتقل نمودن داده‌های صوتی بهترین روش است.

این ۳ شکل گفته شده از معروف ترین و شناخته شده ترین اشکال سیگنال FSK می‌باشد که از زمان‌های گذشته تا کنون مورد استفاده قرار گرفته است و با گذر زمان کاربردها و مزایای آنها نیز بیشتر شده تا افراد بتوانند نیازهای خود به انتقال پر سرعت داده به وسیله سیگنال‌های مخابراتی را برطرف نمایند.

کاربردهای سیگنال مخابراتی FSK

همانطور که گفتیم FSK از اواسط قرن بیستم میلادی تا کنون مورد توجه افراد قرار گرفه است و بعد از پیشرف‌های صورت گرفته در امر تکنولوژی کارایی و کاربرد آن نیز به صورت چشمگیری زیاد شده است به همین دلیل بهتر است با چند نمونه از کاربردهای آن بیشتر آشنا شوید.

دوره آموزش سانترال پاناسونیک و ایزابل (سیپ سرور)

کاربردهای FSK عبارت اند از:

• قابل استفاده در مودم ها: یکی از بیشترین کاربرد های این سیگنال استفاده در مودم‌های قدیمی و جدید است، این کاربرد به این صورت است که در گذشته مودم‌های خط‌های تلفن با کمک این سیگنال می‌توانستند داده‌های مختلف را ارسال و دریافت نمایند اما سرعت انتقال آن در مقایسه با مودم های عصر حاضر بسیار کمتر و حداکثر ۳۰۰ بیت بر ثانیه بوده است که امروزه سرعت آن چندین برابر افزایش داشته همچنین دستگاه‌های کنترل کننده رادیویی نیز از FSK استفاده می‌کنند ولی سیگنال استفاده شده در این گونه دستگاه‌های کنترل کننده تغییر نام داده و با اسم FM و PPM شناخته می‌شوند.
• استفاده در سیستم های اعلام کننده موقعیت: در کشورهای مختلف مانند ایالت متحده امریکا که از سیستم‌های اعلام کننده موقعیت در ماشین‌های پلیس، آمبولانس‌ها، آتش نشانی و… استفاده می‌کنند سیگنال مخابراتی FSK کاربرد فروانی دارد زیرا تمامی این اطلاعات موقعیتی به وسیله آن و با سرعت منتقل می‌شود.
• ارسال سیگنال و اطلاعات دیجیتال درون کامپوتر: ارسال سیگنال و اطلاعات دیجیتال از کاربردهای پایه ای و ابتدایی FSK به حساب می‌آید که در قسمت های قبل به آن پرداخته شد، گفتیم که برای این انتقال ابتدا فرکانس‌های ۰ و ۱ به کمک سیگنال های متفاوت تغییر داده و آنها را به پایگاه مقصد ارسال می‌کند در مقصد نیز بار دیگر مودم این اطلاعات‌تغییر داده شده را به حالت اولیه باز می‌گرداند.
• سیستم های آب و هوا شناسی به صورت رادیویی: میدانید که اطلاع از شرایط آب و هوایی برای برنامه ریزی‌های روزمره بسیار مهم و ضروری است به همین جهت در کشورهایی مانند کانادا و ایالت متحده امریکا برای دریافت اطلاعات مربوط به آب و هواشناسی رادیویی از این روش یعنی به کار گیری سیگنال مخابراتی FSK کمک می‌گیرند تا این اطلاعات آب و هوایی را به سرعت دریافت و در اختیار افراد قرار دهند.
• اندازه گیری از فاصله های دور: برای اندازه گیری از مکان‌های صعب العبور در فاصله دور می‌بایست اطلاعات دریافتی دستگاه اندازه گیری به پایگاه خاصی فرستاده شده و در آنجا به ثبت برسد برای انجام این کار بهترین و موثر ترین روش استفاده از FSK می‌باشد زیرا این سیگنال به سرعت و بدون ایجاد اختلال در شبکه می‌تواند اطلاعات را به صورت بی سیم ارسال کند.
• ارسال آیدی کالر: با فراگیر شدن استفاده از خطوط تلفن افراد مایل هستند که اطلاعات تماس گیرنده را بدانند در گذشته این امکان برای افراد میسر نبود زیرا هیچ گونه شماره ای بر روی صفحه نمایشگر تلفن آنها نشان داده نمی‌شد اما کم کم با استفاده از سیگنال مخابراتی FSK این امکان فراهم شد تا شماره تماس گیرنده و در برخی اطلاعات دیگر شامل اسم و نام خانوادگی نیز به نمایش در آید، تمام انتقال این گونه اطلاعات‌های به وسیله همان سیگنال مخابراتی صورت می‌گیرد.

 بنابراین با توجه به گفته‌های فوق می‌توان به این نتیجه رسید که FSK برخلاف عقیده برخی، از اهمیت بسیار بالایی در زندگی روزمره ما برخوردار است، میزان این اهمیت به اندازه ای است که به هیچ عنوان نمی‌شود نقش پر رنگ آن را مورد انکار و تردید قرار داد.

مقالات آموزشی سانترال پاناسونیک

ویدیوهای آموزشی رایگان

ما را در اینستاگرام دنبال کنید…