क्या एक बार में एक ही तार पर कई डेटा बिट्स भेजना संभव है?

13

क्या कोई मौजूदा प्रोटोकॉल या मॉड्यूलेशन विधि है जहां एक ही तार पर कई डेटा बिट्स भेजे जाते हैं या शायद एक अतिरिक्त ग्राउंड लाइन (जैसे धारावाहिक संचार)?

मुझे पता है कि पीएसके या एफएसके जैसे तरीके हैं जहां चरण या वाहक की आवृत्ति को संकेत के विभिन्न बिट्स या राज्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए बदल दिया जाता है, लेकिन चरण या आवृत्ति में उन परिवर्तनों को एक के बाद एक या क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाता है और एक बार में नहीं।

क्या कोई मौजूदा संचार या मॉड्यूलेशन विधि या प्रोटोकॉल है जो पीएसके या एफएसके में किए गए स्थानांतरण का उपयोग करने के बाद एक साथ कई डेटा बिट्स भेज सकता है और एक के बाद एक नहीं?

analog communication digital-communications

— CrownedEagle
स्रोत

3

क्या अच्छी पुरानी फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग गिनती है? CATV की तरह?

— filo

1

काफी समान नहीं है , लेकिन इसने मुझे संचार प्रोटोकॉल के बारे में एक दिलचस्प गणित प्रश्न याद दिलाया ।

— वाइल्डकार्ड

4

आपके पास -1 और 1 वी के बीच 16 वोल्टेज का स्तर हो सकता है और यह मूल रूप से 4 बिट्स है।

— प्लाज्माएचएच

आप यह कर सकते हैं कि प्रतीकों के आधार पर किसी भी ट्रांसमिशन का उपयोग करना (जैसे मॉडेम बाउड्स के साथ करता है)

— गियानलुका कॉन्टे

29

16-QAM चरण कोण और वाहक आयाम दोनों को संशोधित करके एक साथ 4 बिट्स प्रसारित करता है: -

अंत में, संचरण प्रसार के दौरान जोड़ा गया शोर बिट्स को इस तरह बना सकता है: -

लेकिन, उपलब्ध कराए गए आंकड़ों के बीच अभी भी एक अंतर है और प्रतीकों के बीच का आधा बिंदु आप इसका पता लगा सकते हैं।

इसलिए, यदि आप अपने चैनल में शोर को समझते हैं और आपका चैनल बैंडविड्थ समायोजित कर रहा है, तो आप एक साथ एक से अधिक बिट भेज सकेंगे (जैसा कि शैनन-हार्टले प्रमेय द्वारा सुझाया गया है ): -

— एंडी उर्फ
स्रोत

18

ज़रूर। पीएसके और एफएसके (और अन्य मॉडुलन विधियों, उस मामले के लिए) चरण या आवृत्ति के लिए दो से अधिक विकल्प हो सकते हैं। यदि आपके पास चार विकल्प हैं, तो आप एक ही बार में दो बिट्स भेज सकते हैं।

उन्नत टेलीफोन मोडेम (हम सभी को ब्रॉडबैंड से पहले) एक बार में 8 से 10 बिट्स के रूप में सांकेतिक शब्दों में बदलना कर सकते हैं, 256 से 1024 विभिन्न सिग्नलिंग राज्यों का उपयोग करते हुए।

QAM-256 आरेख ( यहाँ से )

— डेव ट्वीड
स्रोत

10

उफ़, ऐसा लग रहा है कि आपको वहाँ एक चरण शोर की समस्या हो सकती है।

— डस्कवफ

@duskwuff, हाँ, यही DSP.SE पर सवाल है।

— डेव ट्वीड

1

@duskwuff हाँ, त्रुटि-सुधार व्यस्त होने वाला है :)

— मार्टिन जेम्स

11

यह केवल एक अतिरंजित मेटा-उत्तर की तरह है, क्योंकि मैंने "प्रतीक" शब्द नहीं देखा है जितना मैंने चाहा है। विशिष्ट संचार प्रणालियों में, आप एक समय में केवल एक प्रतीक भेजते हैं, लेकिन आपके पास प्रति प्रतीक 1 बिट से अधिक हो सकता है।

एक प्रतीक एक तार्किक अवधारणा है जिसे कुछ भौतिक अभिव्यक्ति के लिए मैप किया जाता है। उदाहरण के लिए, डेव चैपमैन के उत्तर में 4 प्रतीक हैं, 0V 1.25V 2.5V और 3.VV के भौतिक वोल्टेज स्तरों पर मैप किए गए हैं। एंडी उर्फ के जवाब से 16 क्यूएएम उदाहरण में 16 प्रतीक हैं, जो आयाम और चरणों के संयोजन के लिए मैप किए गए हैं।

आप बिट्स पर प्रतीकों की अपनी मैपिंग को परिभाषित कर सकते हैं। यदि आपके पास 2 प्रतीकों के साथ एक साधारण डिजिटल लेन है: 0V और 5V, तो आप उन प्रतीकों को 1 और 0. बिट्स पर मैप कर सकते हैं। यदि आपके पास 4 प्रतीक हैं (जैसे डेव के वोल्टेज उत्तर), तो आप बिट्स के जोड़े पर मैप कर सकते हैं, 00, 00 01, 10, 11. यदि आपके पास 16 प्रतीक हैं, जैसे कि 16QAM करता है, तो आप इसे 4 बिट समूहों 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100 में देख सकते हैं। 1101, 1110, और 1111।

इस प्रकार आपके पास जितने अधिक प्रतीक हैं, उतने ही बिट्स आप एक ही समय में संचारित कर सकते हैं। बेशक, अधिक प्रतीकों का अर्थ यह भेद करना भी अधिक कठिन है कि किस प्रतीक को बाद में प्रेषित किया गया था।

एक तार पर एक से अधिक प्रतीकों को भेजना संभव है, अगर उन प्रतीकों की आपकी शारीरिक अभिव्यक्तियाँ अलग करना आसान है। उदाहरण के लिए, केबल डेटा भेजता है जिसके प्रतीक बहुत अच्छे संकीर्ण आवृत्ति बैंड (प्रति चैनल) में फिट होते हैं। इनमें से प्रत्येक चैनल पर भेजे गए प्रतीकों को स्वतंत्र रूप से संभाला जा सकता है।

— Cort Ammon
स्रोत

10

मुझे पता है कि पीएसके या एफएसके जैसी विधियां हैं जहां चरण या वाहक की आवृत्ति को विभिन्न बिट्स या सिग्नल की स्थिति का प्रतिनिधित्व करने के लिए बदल दिया जाता है, लेकिन चरण या आवृत्ति में उन परिवर्तनों को एक के बाद एक प्रसारित किया जाता है अर्थात सीरियल और एक बार में नहीं।

आवश्यक रूप से यह सही नहीं है। यदि आपकी एफएसके मॉड्यूलेशन स्कीम में 4 या 8 या 16 अलग-अलग आवृत्तियां हैं जो सिर्फ दो के बजाय प्रेषित की जा सकती हैं, तो आप प्रति प्रतीक 2 या 3 या 4 बिट्स प्रसारित कर सकते हैं।

कोई भी मॉड्यूलेशन स्कीम जो प्रत्येक बॉड अंतराल में 2 से अधिक अलग-अलग प्रतीक विकल्प प्रदान करती है, प्रति प्रतीक 1 बिट से अधिक संचारण कर रही है।

इसलिए मैं जानना चाहता हूं कि क्या कोई मौजूदा संचार या मॉड्यूलेशन विधि या प्रोटोकॉल है जो एक साथ कई डेटा बिट्स भेज सकता है और पीएसके या एफएसके में किए गए स्थानांतरण का उपयोग करने के बाद एक नहीं?

उदाहरण के लिए, पल्स-एम्प्टीट्यूड मॉड्यूलेशन (PAM, वर्तमान में फाइबर ऑप्टिक डेटा संचार में एक गर्म विषय है) और क्वाड्रेचर एम्प्लीट्यूड मॉड्यूलेशन (QAM) आमतौर पर 1 बिट प्रति बॉड से अधिक के साथ डिज़ाइन किए जाते हैं।

— फोटोन
स्रोत

7

इस उत्तर को लिखने के बाद, मैंने देखा कि प्रश्न को "डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स" के रूप में चिह्नित किया गया है: मेरे उत्तर में एनालॉग घटकों की आवश्यकता होती है, इसलिए मुझे नहीं पता कि क्या यह उपयोगी होगा। यदि ऐसा है तो मैं इसे छोड़ दूंगा।

एक नियंत्रण प्रणाली इंजीनियर के रूप में, मैं एक सरल समाधान का प्रस्ताव करना चाहूंगा।

यदि आप उच्च सटीकता के साथ एनालॉग फैशन में अपने वर्तमान या वोल्टेज को नियंत्रित कर सकते हैं, तो आप उच्च और निम्न संदर्भ मूल्य चुन सकते हैं, जो सरलता के लिए 0-16v कहता है। यहाँ से, यदि आपके पास आपके नियंत्रण के लिए 1v का रिज़ॉल्यूशन है तो आप बिट वोल्टेज के दशमलव प्रतिनिधित्व को अपने वोल्टेज के रूप में उठाकर एक साथ 4 बिट्स तक सूचना प्रसारित कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए:

0v => 0000
1v => 0001
7v => 0111
etc.

फिर यदि आप इसे एक घड़ी पर सेट करते हैं, तो आप समझ सकते हैं कि यह मान x Hz में अपडेट किया गया है, ताकि आपके प्रोग्राम जवाब दे सकें, भले ही मूल्य बदल नहीं गया हो।

इसकी एकमात्र सीमा सटीकता का स्तर है जिसके साथ आप अपने वोल्टेज / वर्तमान संचरण को नियंत्रित कर सकते हैं।

इसके लिए मानकीकृत प्रोटोकॉल हैं जैसे PAM16 जो ईथरनेट में उपयोग किया जाता है । यह -1v और 1v के बीच 16 मानों को चुनता है। इस जानकारी के लिए टिप्पणियों के लिए धन्यवाद।

1

तो यह अनिवार्य रूप से सिर्फ 4-बिट एडीसी (एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर) है जो 16 V + पर वोल्टेज संदर्भ के साथ डेटा को सिंक्रनाइज़ करने के लिए एक घड़ी है।

— हैरी स्वेन्सन

ऐ बहुत, वहाँ अन्य encodings आप उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यह एक सरल उदाहरण था। आपके संपादन @HarrySvensson के लिए धन्यवाद ... रात की पाली मेरे लिए हो रही है

यह बहुत आगे तक जा सकता है। V.90 और V.92 (उर्फ V.PCM) ने प्रत्येक नमूने पर 7 बिट्स को एनकोड करने के लिए 128 विभिन्न स्तरों का उपयोग किया।

— जकारोन

1

@jcaron सैद्धांतिक रूप से, यह अनंत संख्या में बिट्स को प्रसारित कर सकता है यदि आपके पास असीम रूप से छोटे कदम हैं जो मुझे विश्वास है। हालांकि, नकारात्मक पक्ष यह है कि वेतन वृद्धि की संख्या तेजी से बढ़ती है।

6

-1 वी से 1 वी तक 16 स्तर लें और आपके पास PAM16 है जिसका उपयोग 10GBit ईथरनेट में किया जाता है

— PlasmaHH

4

एक काफी मानक विधि है जिसे "डिबिट" कहा जाता है, जो एक निश्चित समय स्लॉट में दो बिट्स भेजता है। बिट्स को एक एनालॉग वोल्टेज के रूप में एन्कोड किया गया है, जैसे:

वोल्टेज डेटा

0.00 वी - 00

१.२५ वी - ०१

2.50 वी - 10

3.75 वी - 11

यह प्रणाली भेजने के लिए डी / ए कनवर्टर का उपयोग करती है, और ए / डी कनवर्टर प्राप्त करने के लिए। "ट्राइबिट्स" और क्वाडबिट्स के लिए समान सिस्टम मौजूद हैं। उसके बाद, इतना अच्छा नहीं है। समस्या, जाहिर है, यह है कि जब आप बिट पैटर्न के बीच छोटे और छोटे अंतर पर जाते हैं, तो आप शोर के लिए अधिक कमजोर हो जाते हैं।

वास्तव में, यही कारण है कि डिजिटल डेटा ट्रांसमिशन का आविष्कार पहली जगह में किया गया था।

निचला रेखा, आप ऐसा कर सकते हैं, लेकिन ट्रेड-ऑफ हैं।

— डेव चैपमैन
स्रोत

1

एकल तार या माध्यम पर कई संकेतों को प्रेषित करने का एक तरीका मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करके है, दो प्रमुख प्रकार हैं एफडीएम (फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) और टीडीएम (टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग)।

एफडीएम में मूल रूप से प्रत्येक सिग्नल एक अलग वाहक को नियंत्रित करता है, और सभी सिग्नल एक ही माध्यम में एक बार, रिसीवर साइड में प्रेषित होते हैं, आमतौर पर किसी प्रकार का फिल्टर होता है जो ब्याज की आवृत्ति रेंज का चयन करता है और सिग्नल को डिमोड्यूलेट करता है।

TDM में प्रत्येक सिग्नल को अलग-अलग समय स्लॉट में प्रेषित किया जाता है, 8 सिग्नलों की एक पंक्ति की कल्पना करें जहां हर सिग्नल की अपनी बारी है, एक छोटे समय के दौरान स्लॉट सिग्नल 1 प्रेषित किया जाएगा, फिर सिग्नल 2, फिर सिग्नल 3 और इसी तरह, चक्र होगा दोहराएं और संकेत 1 से फिर से शुरू करें।

इसके अलावा देखो सीडीएमए (कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस), विकी से:

सीडीएमए कई पहुंच का एक उदाहरण है, जहां कई ट्रांसमीटर एक ही संचार चैनल पर एक साथ जानकारी भेज सकते हैं। यह कई उपयोगकर्ताओं को आवृत्तियों के एक बैंड को साझा करने की अनुमति देता है (बैंडविड्थ देखें)। उपयोगकर्ताओं के बीच अनुचित हस्तक्षेप के बिना इसे अनुमति देने के लिए, सीडीएमए स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक और एक विशेष कोडिंग योजना (जहां प्रत्येक ट्रांसमीटर को एक कोड सौंपा गया है) को नियोजित करता है।

एफडीएम का एक प्रकार OFDM (ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) है

— एस एस
स्रोत