Radyo sinyalleri neden sürekli birbirine karışmıyor?

Kablosuz teknolojiler konusunda acemiyim ve nasıl çalıştıklarını anlamaya çalışıyorum.

Anlamadığım bir şey şudur: Farklı cihazlardan gelen yayınlar her zaman birbirleriyle nasıl karışmaz?

Mesela, yoğun bir metropol bölgesinde yaşıyorum. Masamda bir yönlendirici ve WiFi ile bağlanmış bir dizüstü bilgisayar var. Beni çevreleyen 100 metre yarıçapında, yukarıda bahsedilen yönlendiricilere bağlı en az 100 daha fazla yönlendirici ve en az 200 daha fazla cihaz (dizüstü veya cep telefonu) olduğuna bahse girerim. Hepsi aynı anda birbirleriyle iletişim kuruyorlar. Mütevazı dizüstü bilgisayarım ve mütevazı yönlendiricim birbirine nasıl mesaj gönderebilir? Yönlendiricim bir mesaj gönderdiğinde, dizüstü bilgisayarım bu frekanslardaki tüm seslerden nasıl alabilir?

Bu soru telefon şebekeleri için de geçerlidir. Yakında aynı kule ile iletişim kuran 500 telefon olduğunda bir telefon kulesiyle nasıl güvenilir bir şekilde iletişim kurabilir? Hangi verinin hangi telefona ait olduğunu nasıl biliyorlar?

Merakımı tatmin ettiğin için teşekkürler!

Oh, ama karışıyorlar!

Hava dalgalarının belirtilen çeşitli radyo kaynakları tarafından paylaşılmasına izin veren çeşitli mekanizmalar vardır - anahtar kelime çeşitli tatlarında çoğullamadır .

1. Frekans bantları : Farklı RF cihazları, tipik olarak ilgili yerel otoriteler, örneğin FCC veya ITU tarafından tahsis edilen ve yönetilen farklı "frekans bantları" kullanır. Buna spektrum dağılımı denir ve bazı geniş kapsamlı trendlerle ülkeler arasında farklılık gösterir. Alıcılar, yalnızca radyo frekanslarının geri kalanını azaltarak, ilgilenilen bant içindeki sinyalleri alacak ve yükseltecek şekilde ayarlanmıştır. Bu, frekans çoğullamasıdır .
   Örnekler :

   • GPS uyduları, 1.57542 GHz (L1) ve 1.2276 GHz (L2) frekans bantlarındaki sivil GPS el cihazlarıyla iletişim kurar.
   • WiFi / Kablosuz LAN aygıtları tipik olarak 2.4 GHz ve 5 GHz bantlarını kullanmaktadır, ancak birkaçı da bazı coğrafyalarda / amaçlarda tahsis edilmiştir.
   • Bazı RFID cihazları 13,56 MHz bandını kullanır.
   • FM radyo eğlence kanalları tipik olarak 87.5 ila 108.0 MHz bandını (Avrupa, Afrika, Hindistan) veya bu aralığın çevresindeki varyasyonları kullanır, örneğin Japonya'da 76 ila 90 MHz.

2. Bantlardaki frekans kanalları : Yukarıdaki frekans bantları içinde, bireysel yayınlar / cihazlar, paraziti azaltmak veya eski kanalları önlemek için genellikle aralarında kullanılmayan "koruyucu bantlar" ile bırakılan farklı dar kanallar veya frekans aralıkları kullanır. Ek olarak, girişim gözlendiğinde kanalları zarif ve otomatik olarak değiştirmek için 5 GHz band WiFi cihazları gibi dinamik frekans seçimi (DFS) gibi mekanizmalar kullanılır.
   Dolayısıyla, yukarıdaki yukarıdaki 2.4 GHz örneğinden, WiFi cihazları bitişik kanallar arasında 5 MHz, yani 2417, 2422 vb. İle 2412 MHz merkez frekansından başlayan 11 (bazı ülkelerde 14) kanaldan herhangi biri için yapılandırılabilir. üzerinde. Bu nedenle, komşunuzun WiFi yönlendiricisi sizinkine önemli ölçüde müdahale ederse, her zaman bu kadar etkinliği olmayan başka bir kanala geçebilirsiniz.

3. Mekansal çeşitlilik : İki RF kaynağı, cihaz başına yayılan güçle ilgili olarak coğrafi olarak yeterince ayrıldığı sürece, girişim önemsizdir. Bant başına izin verilen maksimum radyo emisyon gücü de spektrum düzenleme makamları tarafından düzenlenir ve çoğunlukla bireysel olarak lisanslanır.
   Bu nedenle, bir binadaki iki BlueTooth kulaklık aynı frekans kanalını kullanıyor olsa bile, her birinin oldukça düşük radyo iletim gücü göz önüne alındığında, fiziksel olarak yeterince ayrıldıkları sürece, herhangi bir RF paraziti görülmeyecektir.

4. Kod bölmeli çoğullama - Frekans atlamalı / yayılı spektrum iletimi: Bazı iletişim aygıtları, parazitlerle sıkışmamak için dinamik olarak değiştirilmiş frekansları veya hatta bir frekans aralığını kapsayan yayılı spektrum iletimini kullanır. En bilinen bu tür uygulama, CDMA hücresel servisi olabilir .
   Bu tekniklerde bir miktar parazit oluşsa bile, mekanizmanın doğası etkili iletişimin sürdürülmesi için baştan sona yeterli son sağlar.
5. Zaman bölmeli çoğullama : Herhangi bir iletişim kanalında (ve bu sadece RF değil, aynı zamanda bakır veya fiber optiğe de uygulanabilir), verilen miktarda sembol aktarım kapasitesi vardır - en basit ikili seviyede Quadrature Phase Shift Keying gibi teknikler bu kapasiteyi "yoğunluğu" manifoldu arttırırken, saniyede "açık" ve "kapalı" bit sayısı da olabilir. İletim cihazları, bir "tambur ana" zaman dayak ve her talep eden cihaz için ayrı zaman-aralıklarını tahsis veya bir çeşit ile ya zaman parçaları bir kanalı kullanmak için bu nedenle, basit akıllı anarşi bu çarpışma tespiti ve şekilde yeniden iletim (örneğin klasik Ethernet CSMA-CD).
6. Polarizasyon çoğullaması gibi daha egzotik yöntemler : Bunlar en çok fiber optik haberleşmede kullanılır, fakat aynı zamanda telsiz haberleşmelerinde yaygın olarak kullanılırlar. Bu kanal ayırma biçiminde, her elektromanyetik "ışının" iletimin belirli bir oryantasyonuna polarize olduğunu düşünün. Uzak uçta, uygun şekilde polarize edilmiş alıcı antenler, çok kutupludur veya farklı kutuplanmış sinyaller arasında ayrım yapar, böylece birden fazla uzamsal olarak çakışan radyo iletişim kanalına izin verir.

Yukarıdakiler, hiçbir şekilde çeşitli RF cihazlarının bir arada bulunabileceği konusunda kapsamlı bir inceleme değildir, ancak istenirse daha fazla arama için yeterli anahtar kelime sağlamalıdır.

Genellikle kombinasyon halinde bir dizi teknik kullanılır.

• Mevcut frekans spektrumu, her biri bağımsız olarak iletilebilen ve alınabilen çok sayıda bantta bölünür. Radyo istasyonları ve WiFi'niz diğer (yakındaki) radyo istasyonları ve WiFi setleri tarafından rahatsız edilmeden çalışabilir. (Frekans bölmeli çoklama)

• Cep telefonları boşuna CELL telefonları olarak adlandırılmaz: her cep telefonu kulesi küçük bir alanı kapsar (hücre). Komşu hücreler aynı frekansı kullanmaz, ancak biraz daha uzaktaki hücreler kullanır. Bu nedenle, küçük bir frekans seti girişimsiz geniş bir alanı kapsayabilir. (Mekansal bölünme çoğullama)

• Tek bir cep telefonu kulesi, her biriyle sırayla konuşarak çok sayıda cep telefonu (ve WiFi setiniz birçok kablosuz bilgisayara da hizmet edebilir) hizmet edebilir. Bu konuşmayı senkronize etmek için sayısız akıllı şema var. (Zaman bölmeli çoklama)

• Bir cep telefonu kulesi, aynı anda ve aynı frekansta, her bir mesajı telefon için benzersiz olan bir anahtar sekansı ile XORing ve tüm mesajların toplamını ileterek büyük bir telefon setine farklı bir mesaj iletebilir. (Kod bölmeli çoğullama)

Bu, kendilerini radyoda yeniler olarak tanımlayan insanlara uyacak basit bir cevaptır.

Hi-fi çalma müziğiniz olarak radyo spektrumunu hayal edin. Üzerinde bir grafik ekolayzır varsa, sesi 1kHz’de arttırmak gibi ses tonuna müstehcen şeyler yapabilirdiniz - diğerlerini en aza indirmek ve en aza indirgemek için 1kHz kontrol düğmesini kaydırın ve diğer tüm grupları (büyük ölçüde) hariç tutuyor.

Farklı bir istasyon, yalnızca 500Hz arttırmanızı (örneğin) 500Hz artırmanızı gerektirebilir, böylece 500Hz kontrolünü maksimuma kaydırır ve diğerlerini minimum seviyeye düşürürsünüz - duyduğunuz şey sadece 500Hz'lik yuvarlak tonlardaki seslerdir.

Radyolar yayınlanacak bantlar tahsis edilmiş ve farklı frekanslara sahipler, bu nedenle sadece istediğiniz istasyonu ayarlamak oldukça kolaydır.

Wi-fi cihazlarının tümü farklı frekans bantları kullanır - yeni bir cihaz bir wifi yönlendiriciye "katıldığında" mantıksal kurallar vardır - kendi frekans bandına tahsis edilir. Cep telefonları vb. İle aynı.

Ayrıca bir yönlendiriciden gelen güç çıkışının, menzilinin diğer yönlendiriciler için sınırlı "çapraz konuşma" vermesine neden olmak için bilerek sınırlı olduğunu da unutmamalısınız. Bu, bunun gibi tüm radyo cihazları için aynıdır. Kelimenin tam anlamıyla yüzlerce (belki binlerce) kanal var ve her bir cihazın iletimi için güç çok yüksek olsaydı sistem mümkün olmazdı.

Bu gerçekten bir goldilocks gibi biraz - sadece bir "hücre" bir cihaz ortalama mobilite kısıtlamaları ve cihazların sayısı verilen doğru.

Ters R-Squared yasası kurtarmaya gelir. Sinyalin Rkaynağından uzaktaki yoğunluğu ile orantılıdır.1/R^2 ; siz uzaktayken ses veya WiFi sinyali çok hızlı bir şekilde düşer.

Bu yüzden partide konuşan insanları düşünün. Önünüzdeki kişiyi oldukça iyi duyabilirsiniz ve gürültü seviyesi çok yüksek değilse, muhtemelen onlarla karışıklık olmadan konuşabilirsiniz. Bir iki metre ötede yüksek sesle konuşan biri tarafından dikkatiniz dağılmış olabilir; Konuşma ortağınızdan birkaç kelimeyi veya bazen bir cümleyi tekrarlamasını istemeniz gerekebilir. Ancak, çoğunlukla odanın diğer bölümlerinde konuşan ve çoğunlukla kendi konuşmanız üzerinde fazla bir etkisi olmayan insanlardan gelen düşük seviyeli bir vızıltı duyarsınız.

Cevabımla çok basit olmak istemeden; İki kişilik bir sohbete katılan bir kişi, söz konusu partiye katılan diğer bir kişinin, söz konusu kutlama etkinliğinde diğer katılımcılardan daha iyi ve / veya daha özel olarak söz konusu partiye daha iyi ve / veya daha özel olarak duymasını sağlamak için bilinçli olarak diğer insanların ses özelliklerini ayarlar.

DTMF zayıflatıcı kullanan elektronik bir cihaza kıyasla. Burada, insan kulağı, insan serebellumu (insan beyni) ile paralel bir dizide, bireyin her şeyden önce ve birinci sınıf konuşmalarına katılmayı seçtiği seçilen kişiliğin tonunu, perdesini ve tonlamasını deşifre eder.

Aynı şekilde, bir elektronik devre tertibatının benzer şekilde, doğru bağlantı yolunu tanımlayacağı şekilde.

Elektronik olarak, bu, tek tek elektronik bileşenler arasındaki uyumlu iletişimin elektronik uyumunu kolaylaştırmak için bir CTCSS veya DCS zayıflatma konfigürasyonu veya belki de bir CTCSS ve uyumlu DCS mantığının bir kombinasyonu kullanılarak gerçekleştirilir; her elektronik bileşenin kendi tanımlayıcı elektronik imzasına sahip olduğunu hatırlamak; İnsanların yazılı / basılı imzaları gibi.

POSTED: 03 APR 2018. 02:19Z-UTC.