رموز التشكيل

في الاتصالات الرقمية، تعد رموز التشكيل طريقة للترميز تغير توزيع الإشارات لتحسين الكفاءة.

وصف

تستخدم أنظمة الاتصالات الرقمية النموذجية تعديل السعة التربيعية (QAM) من النوع M للتواصل عبر قناة تناظرية (وتحديدًا قناة اتصال ذات ضوضاء غاوسية ). بالنسبة لمعدلات البتات العالية (M)، فإن الحد الأدنى لنسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) المطلوبة لنظام QAM مع رموز تصحيح الأخطاء أعلى بحوالي 1.53 ديسيبل من الحد الأدنى لنسبة الإشارة إلى الضوضاء المطلوبة لمصدر غاوسي (أكثر من 30% طاقة إرسال أعلى) كما هو موضح في نظرية شانون-هارتلي. 

ج=بسجل2(1+Sشمال){\displaystyle C=B\log _{2}\left(1+{\frac {S}{N}}\right)}

أين:

C هي سعة القناة بالبتات في الثانية ؛
B هو عرض نطاق القناة بالهرتز ؛
S هي إجمالي قدرة الإشارة عبر عرض النطاق الترددي و
N هي إجمالي قدرة الضوضاء عبر نطاق التردد.
S/N هي نسبة الإشارة إلى الضوضاء لإشارة الاتصال إلى تداخل الضوضاء الغاوسية معبر عنها كنسبة طاقة مباشرة بدلاً من الديسيبل.

 يُعرف هذا الفرق البالغ 1.53 ديسيبل بفجوة التشكيل . عادةً، يقوم النظام الرقمي بتشفير البتات باحتمالية منتظمة لزيادة الإنتروبيا إلى أقصى حد. تعمل رموز التشكيل كحاجز بين المصادر الرقمية والمعدِّل. تستقبل هذه الرموز البيانات الموزعة بانتظام وتحولها إلى توزيع يشبه التوزيع الغاوسي قبل إرسالها إلى المعدِّل. تُسهم رموز التشكيل في تقليل طاقة الإرسال، وبالتالي تقليل تكلفة مضخم الطاقة والتداخل الذي قد يلحق بالمستخدمين الآخرين في المنطقة المجاورة.

طلب

تم وصف بعض الطرق المستخدمة في التشكيل في ورقة تشكيل التعريشة للدكتور جي دي فورني جونيور [ 1 ].

تُستخدم تقنية رسم الخرائط القشرية، وهي تقنية تُستخدم في تشكيل الإشارة، في مودمات V.34 لتحقيق كسب تشكيل يبلغ حوالي 0.8  ديسيبل. [ 2 ] تسعى معظم تقنيات التشكيل الموصوفة في المراجع إلى تقليل طاقة الإشارة المرسلة مع الحفاظ على نفس معدل نقل البيانات. وقد تجد هذه التقنيات تطبيقات في الشبكات اللاسلكية حيث يُعد التداخل من العقد الأخرى هو القيد الرئيسي.

مراجع

  1. فورني، جي دي (1992). "تشكيل الشبكة". معاملات IEEE في نظرية المعلومات . 38 (2): 281-300 . Bibcode : 1992ITIT...38..281F . doi : 10.1109/18.119687 . S2CID 37984132 . 
  2. فيشر، روبرت إف إتش (28 يناير 2005). التشفير المسبق وتشكيل الإشارة للإرسال الرقمي . جون وايلي وأولاده. ISBN 9780471727729.