Tek bir kabloya aynı anda birden fazla veri biti göndermek mümkün müdür?

Birden fazla veri bitinin aynı anda tek bir kablo üzerinden veya ek bir toprak hattı (seri iletişim gibi) gönderildiği mevcut bir protokol veya modülasyon yöntemi var mı?

Taşıyıcının fazının veya frekansının farklı bitleri veya sinyal durumlarını temsil etmek için değiştirildiği PSK veya FSK gibi yöntemler olduğunu biliyorum, ancak faz veya frekanstaki bu değişiklikler birbiri ardına yani seri olarak ve bir kerede değil.

PSK veya FSK'da yapılan değişiklikleri kullanarak bir kerede birden fazla veri biti gönderebilen mevcut bir iletişim veya modülasyon yöntemi veya protokolü var mı?

16-QAM, hem faz açısını hem de taşıyıcı genliğini modüle ederek 4 biti aynı anda iletir: -

Alıcı uçta, iletimin yayılması sırasında eklenen gürültü bitlerin aşağıdaki gibi görünmesine neden olabilir:

Ancak, alınan veriler ile semboller arasındaki yarım nokta arasında hala bir boşluk olması durumunda, onu tespit edebilirsiniz.

Bu nedenle, kanalınızdaki gürültüyü anlarsanız ve kanal bant genişliğiniz uygunsa , aynı anda birden fazla bit gönderebilirsiniz ( Shannon-Hartley teoreminin önerdiği gibi ): -

Elbette. PSK ve FSK (ve bu konudaki diğer modülasyon yöntemleri) faz veya frekans için ikiden fazla seçeneğe sahip olabilir. Dört seçeneğiniz varsa, aynı anda iki bit gönderebilirsiniz.

Gelişmiş telefon modemleri (hepimiz geniş banda geçmeden önce) 256 ila 1024 farklı sinyal durumu kullanarak bir seferde 8 ila 10 bit kodlayabilir.

QAM-256 diyagramı ( buradan )

Bu sadece biraz kapsayıcı bir meta-cevap, çünkü "sembol" kelimesini istediğim kadar vurgulanmış görmedim. Tipik iletişim sistemlerinde, aynı anda yalnızca bir sembol gönderirsiniz, ancak sembol başına 1 bitten fazla olabilir.

Sembol, bazı fiziksel tezahürlerle eşleştirilen mantıksal bir kavramdır. Örneğin, Dave Chapman'ın cevabında , 0V 1.25V 2.5V ve 3.75V fiziksel voltaj seviyelerine eşlenmiş 4 sembol vardır. Andy aka'nın cevabından alınan 16QAM örneğinde , genlik ve fazların bir kombinasyonuyla eşlenmiş 16 sembol var.

Ardından sembollerin bitlerle eşlenmesini tanımlayabilirsiniz. 2 sembollü basit bir dijital şeridiniz varsa: 0V ve 5V, bu sembolleri 1 ve 0 bitlerine eşleyebilirsiniz. 4 sembolünüz varsa (Dave'in voltaj cevabı gibi), 00, bit çiftlerine eşleyebilirsiniz. 01, 10, 11. 16QAM gibi 16 sembolünüz varsa, bunu 4 bit gruplarla 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 ve 1111.

Böylece ne kadar çok sembolünüz varsa, aynı anda daha fazla bit iletebilirsiniz. Tabii ki, daha fazla sembol, daha sonra hangi sembolün iletildiğini ayırt etmenin daha zor olduğu anlamına da gelir.

Bu sembollerin fiziksel belirtilerinizin ayrılması kolaysa, bir tel üzerinde birden fazla sembol göndermek de mümkündür. Örneğin kablo, sembolleri çok hoş dar frekans bantlarına (kanal başına bir tane) uyan verileri gönderir. Bu kanalların her birine gönderilen semboller bağımsız olarak ele alınabilir.

Taşıyıcının fazının veya frekansının farklı bitleri veya sinyal durumlarını temsil etmek için değiştirildiği PSK veya FSK gibi yöntemler olduğunu biliyorum, ancak Faz veya Frekanstaki değişiklikler birbiri ardına yani Seri olarak ve bir kerede değil.

Bu mutlaka doğru değildir. FSK modülasyon şemanızda sadece iki yerine iletilebilen 4 veya 8 veya 16 farklı frekans varsa, sembol başına 2 veya 3 veya 4 bit iletebilirsiniz.

Her baud aralığında 2'den fazla farklı sembol seçeneği sunan herhangi bir modülasyon şeması, sembol başına 1 bitten fazla iletim yapıyor.

Bu yüzden, PSK veya FSK'da yapılan değişiklikleri kullanarak bir kerede birden fazla veri biti gönderebilecek mevcut iletişim veya modülasyon yöntemi veya protokolü olduğunu bilmek istiyorum.

Örneğin, darbe genlik modülasyonu (PAM, şu anda fiber optik veri iletişiminde sıcak bir konu) ve dördün genlik modülasyonu (QAM) tipik olarak baud başına 1 bitten fazla olacak şekilde tasarlanmıştır.

Bu yanıtı yazdıktan sonra, sorunun "dijital elektronik" olarak etiketlendiğini fark ettim: cevabım analog bileşenler gerektiriyor, bu yüzden faydalı olup olmayacağını bilmiyorum. Olursa olsun, bırakacağım.

Kontrol Sistemleri Mühendisi olarak daha basit bir çözüm öneriyorum.

Akımınızı veya voltajınızı yüksek doğrulukla analog bir şekilde kontrol edebiliyorsanız, yüksek ve düşük referans değeri seçebilirsiniz, basitlik uğruna 0-16v diyelim. Buradan, kontrolünüz için 1v çözünürlüğe sahipseniz, bit alanının ondalık temsilini voltajınız olarak seçerek aynı anda 4 bite kadar bilgi aktarabilirsiniz.

Örneğin:

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

Daha sonra bir saate ayarlarsanız, bu değerin x Hz'de güncellendiğini anlayabilirsiniz, böylece değer değişmemiş olsa bile programlarınız yanıt verebilir.

Bunun tek sınırı, voltaj / akım iletiminizi kontrol edebileceğiniz hassasiyet seviyesidir.

Bunun için ethernet'te kullanılan PAM16 gibi standart protokoller vardır . -1v ile 1v arasında 16 değer alır. Bu bilgi için yorumlar teşekkürler.

Belirli bir zaman diliminde iki bit gönderen "dibit" adı verilen oldukça standart bir yöntem vardır. Bitler aşağıdaki gibi bir analog voltaj olarak kodlanır:

Gerilim Verileri

0.00 V - 00

1.25 V - 01

2,50 V - 10

3,75 V - 11

Bu sistem göndermek için bir D / A dönüştürücü ve almak için bir A / D dönüştürücü kullanır. "Tribits" ve quadbits "için de benzer sistemler var. Bundan sonra, o kadar iyi değil.

Aslında, bu yüzden ilk etapta dijital veri iletimi icat edildi.

Sonuç olarak, bunu yapabilirsiniz, ancak ödünleşmeler var.

Tek tel veya ortam üzerinden birkaç sinyal iletmenin bir yolu çoklama kullanmaktır, iki ana tip FDM (Frekans Bölmeli Çoğullama) ve TDM (Zaman Bölmeli Çoklama) şeklindedir.

FDM'de temel olarak her sinyal farklı bir taşıyıcı modüle eder ve tüm sinyaller aynı anda, alıcı tarafta iletilir, genellikle ilgili frekans aralığını seçen ve sinyali demodüle eden bir tür filtre vardır.

TDM'de her sinyal farklı zaman aralıklarında iletilir, her sinyalin kendi dönüşü olduğu 8 sinyalin bir hattını hayal edin, küçük bir zaman aralığı sinyali 1 sırasında, daha sonra sinyal 2, daha sonra sinyal 3 ve benzeri, döngü tekrarlayın ve tekrar sinyal 1 ile başlayın.

Ayrıca Wiki'den CDMA'ya (Kod Bölmeli Çoklu Erişim) bakın:

CDMA, birden fazla vericinin tek bir iletişim kanalı üzerinden aynı anda bilgi gönderebildiği çoklu erişime bir örnektir. Bu, birkaç kullanıcının bir frekans bandını paylaşmasına izin verir (bkz. Bant genişliği). Kullanıcılar arasında gereksiz müdahaleler olmadan buna izin vermek için, CDMA yayılı spektrum teknolojisi ve özel bir kodlama şeması kullanır (burada her bir vericiye bir kod atanır).

FDM'nin bir çeşidi OFDM'dir (Dik Frekans Bölmeli Çoğullama)