¿módem gratis base AM transferencia de datos posible?

Question

no una gran experiencia en la EE, pero yo estaba pensando en un sistema de alta velocidad de transferencia de datos, y es bastante sencillo conceptualmente, así que me imagino que no debe ser graves fallas con el método, debido a mi conocimiento no está implementado, o al menos no se ha generalizado. Me disculpo de antemano por mi desconocimiento de la materia (acabo de empezar mi aprendizaje).

La manera en que yo lo entiendo, señales binarias encerrado en una onda portadora es modulada/demodulada a través de un módem. Entiendo por qué esto fue hecho en el pasado - los procesadores no se que hardcore, y el hardware solo puede entienden binario. Supongo que simplemente no entiendo por qué se lleva a cabo de esta manera.

Si nos modular la amplitud de una onda (creo que al proporcionar el oscilador diferentes niveles de la corriente), podemos no muestra esta ola con algún tipo de convertidor de analógico a digital y de proceso de la CPU?

Si esto es posible, ¿por qué se adhieren a la base 2? Si podemos tener un valor único para cada medibles amplitud, tasas de transferencia de datos se dispararía. Imaginar la transferencia de datos con base 1024, o incluso superior. Si nos podría precisión de la muestra de la onda (cada oscilación), no veo por qué la tasa de transferencia podría ser igual a la frecuencia de la onda veces de la base dividido por 2 bits por segundo (esto probablemente no es correcto mathing).

Si tenemos un procesador se ejecuta en el gigahercios, y una señal en el bajo megahertz, parece factible que el procesador sería capaz de muestra y traducir los datos a la base 2 (posiblemente envío a otro núcleo para la traducción). De esta manera, la tasa de datos se vería limitado por el procesador (procesadores más rápidos llevaría para la utilización de frecuencias más altas para la transferencia).

Los factores limitantes que puedo pensar en lo rápido que el actual para el oscilador puede ser cambiado (TX), cómo rápida de la conversión de analógico a digital se puede hacer (leído que la precisión del muestreo es posible, en el cientos de megahercios), y el rango de medir amplitudes.

Soy consciente de que esta pregunta probablemente contiene una unusal cantidad de estupidez, pero quiero construir este sistema y me pregunto por qué yo no debería. Tiene que haber algo importante que me falta aquí. ¿Qué podría ser? Gracias.

Answer 1

Que acabas de describir, dos independientes y totalmente válido tecnologías utilizadas en la teoría de la comunicación hoy: radio definido por software y (a falta de un buen término general que puedo recordar) multi-símbolo/nivel de comunicación.

Si nos modular la amplitud de una onda (creo que al proporcionar el oscilador diferentes niveles de la corriente), no muestra esta ola con algún tipo de convertidor de analógico a digital y de proceso de la CPU?

Sí - a un grado. Que acabas de describir, de radio definido por software. La idea básica es lo que usted dijo: prescindir de la mayoría de la frecuencia de radio de los equipos y crear el modulada de onda sinusoidal directamente de la salida de un convertidor D/a y para el camino de retorno a usar una igualmente rápida A/D y un montón de procesamiento de DSP para ambos lados. El problema actual es que a pesar de la velocidad del procesador se mide en gigahercios hoy en día, la interfaz con el mundo analógico aún no ha llegado a esas velocidades. Esto significa que la directa de la forma de onda de la creación está limitada a bajas frecuencias (que, para las comunicaciones, aún con temor de alta en comparación con las frecuencias de 'normal' analógico diseñadores preocuparse). Sin embargo, si puedo leer mis artículos correctamente esta como todavía permiten la eliminación de algunos de la frecuencia intermedia de hardware presentes en la mayoría de las radios. En el futuro podría ser posible prescindir de más del hardware.

Si esto es posible, ¿por qué se adhieren a la base 2? Si podemos tener un valor único para cada medibles amplitud, velocidad de transferencia de datos se dispararía. Imaginar la transferencia de datos con base 1024, o incluso superior. Si pudiéramos con precisión de muestra de la onda (cada oscilación), no veo por qué la tasa de transferencia podría ser igual a la frecuencia de la onda veces de la base dividido por 2 bits por segundo (esto probablemente no es correcto mathing).

Tienes razón que no es perfecto, pero que sin duda tienen la idea básica de abajo. Para dar un ejemplo, nos quedaremos con la Modulación de Amplitud. Cuando usted está tratando de transmitir a 0 o a 1 uso de AM se llama On-Off-Keying (enlace conduce a un sitio con buenas fotos y una descripción). Esto funciona mediante la modulación de una señal digital pura - 5v es '1', 0 '0'. Tienes razón que si usted tiene un número de niveles de voltaje puede enviar más datos a la vez - esto se llama Amplitude Shift Keying (otra buena descripción con la imagen). Como usted puede ver, hay varios niveles de voltaje para diferentes combinaciones de los bits 2 bits ofrece cuatro diferentes niveles de voltaje, 3 da 8, etc.

El problema con este y otros programas similares no es teórico, sino práctico - en un canal de comunicación con el ruido es muy probable que tengas problemas para averiguar qué es exactamente lo que estaba enviado. Es como con las señales analógicas: si mi única válida de los niveles de voltaje de 0 y 5V entonces si me 4.3 V I puede ser razonablemente seguro que debe ser de 5V. Si tengo 1024 válido niveles de voltaje, a continuación, se pone mucho más difícil de determinar.

También tenga en cuenta que usted no está limitado a la Modulación de Amplitud - las mismas técnicas pueden ser aplicadas a la Fase de señales Moduladas (similar a la de FM) o usted puede entrar en el reino de las claves de Cambio de Frecuencia donde diferentes frecuencias de representar bits (es decir, si se desea transmitir '3' en binario que podría significar el envío de un 3 khz de la onda sinusoidal y una 6KHz de onda sinusoidal, entonces la separación de ellos al final de la recepción, donde el envío de '1' podría ser el 3 khz de la onda sinusoidal).

Y estas técnicas ya están en uso ancho - GSM teléfonos celulares de uso de una forma de Frequency Shift Keying llamado Gaussian minimum Shift Keying. A pesar de que no quieren correcto de uno incorrecto idea que pueda tener: la modulación es la que todavía se utiliza en todos estos esquemas. El opuesto de una señal modulada es una señal de banda (como un flujo de bits de un puerto serie). Para comunicarse a cualquier distancia a través del aire que necesita de la modulación de la época. No va a desaparecer, pero cómo se genera la onda modulada va a cambiar.

Le sugiero que se tome una clase en la Teoría de la Comunicación si se puede - que suena como que tienes el don.

Answer 2

Usted probablemente significa como este?

Tener más de 2 niveles de señal es un muy bien conocido en la técnica, el inconveniente es la baja de la señal-a-ruido. Pero una buena corrección de errores del esquema de uso de los bits adicionales para quitar los errores que se han agregado por la disminución de la relación señal-a-ruido, así que esto definitivamente puede aumentar el rendimiento.

Ni idea de por qué decir de los módems de no hacerlo, lo más ciertamente. V. 90 tiene un ENORME constelación.

Answer 3

Discretos de tiempo de muestreo y procesamiento digital de la señal como la que usted describe es utilizado en el teléfono módems de línea, pero en una línea telefónica que está permitido para producir formas de onda arbitraria en un ancho de banda de la cual es bastante amplia en relación a la frecuencia central (rango típico acerca de 300-3,300 Hz). Por el contrario, las transmisiones de radio debe caber caben dentro de un grupo muy pequeño de la envoltura alrededor de una frecuencia central. Si usted era dueño de la única radio de dispositivo de transmisión en el mundo, usted podría, de hecho, la salida de un bit de datos en un 1MHz transportista por la modulación de cada ola, pero su transmisión sería tergiversar cualquier tipo de transmisiones a cualquier otra persona podría estar intentando en muchas otras frecuencias. Si el transmisor está limitada a la salida de la energía en el rango 995,000-1,005,000 Hz, el muestreo de la señal de un par de millones de veces por segundo y procesamiento de todo digitalmente podría permitir una mejor recepción que el uso de un sintonizador analógico, pero no va a ser muy estricto límite en la cantidad de datos que pueden ser útiles para transmitir.

Anexo La amplitud de la modulación de una onda sinusoidal transportista con otra onda sinusoidal de la señal va a generar señales con una frecuencia igual a la suma y la diferencia de la compañía y la modulación de las señales. La amplitud de la modulación de una onda sinusoidal portador con una señal que es la suma de dos ondas sinusoidales es equivalente a la amplitud de la modulación de las dos ondas sinusoidales por separado en la misma compañía y combinando el resultado. El resultado de la amplitud de la modulación de una onda sinusoidal transportista con un complejo de la forma de onda puede ser determinada por la separación de los diferentes componentes de frecuencia de la forma de onda y determinar el efecto de la amplitud de la modulación de cada uno.

Si una amplitud modula una variedad de frecuencias de voz en el rango de 0-5 khz en un 1MHz transportista, el resultado será una mezcla de frecuencias en el rango de 995,000-1,005,000 Hz. Para sintonizar una radio AM transmite en el canal 1000 (es decir, de 1.000 1.00 Khz o MHz), uno debe esforzarse para tener el sintonizador aceptar todas las frecuencias en el rango anteriormente mencionado y rechazar cualquier fuera de ella. Si uno quería sintonizar en el canal 990, uno debe captar frecuencias 985,000-995,000. Tenga en cuenta que si el organismo de radiodifusión televisiva en el canal de 1.000 no filtra todas las frecuencias de audio por encima de 5 khz antes de la transmisión, los que se derrame sobre el canal de abajo (así como el canal más arriba).

Answer 4

Si envías 1 bits simultáneamente se necesitan dos niveles diferentes (para la modulación de amplitud). Si desea enviar 8 bits simultáneamente necesita 256 niveles, lo que se traducirá en un montón de errores de lectura; un nivel puede cambiar debido al ruido.
Hay maneras de enviar más de un bit simultáneamente sin embargo, como QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura). Parte de la información está en la amplitud de la señal, como en ASK (Amplitude Shift Keying), y la otra parte en la fase de la señal, como en PSK (Phase Shift Keying).