سیگنال ارتباطی (Communication Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال ارتباطی (Communication Signal) :
تعریف: سیگنال ارتباطی (communication) به هر سیگنالی گفته می شود که برای انتقال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می شود. این سیگنال ها می توانند آنالوگ (مثل رادیو AM) یا دیجیتال (مثل داده های اینترنت) باشند.
اجزای یک سیستم مخابراتی: ۱- مبدل (مثل میکروفون، دوربین). ۲- مدولاتور (برای انتقال به فرکانس مناسب). ۳- فرستنده و آنتن. ۴- کانال (هوا، کابل، فیبر نوری). ۵- گیرنده و دمدولاتور. ۶- مبدل خروجی (بلندگو، نمایشگر).
سیگنال آنالوگ ارتباطی: مدولاسیون دامنه (AM) و مدولاسیون فرکانس (FM) نمونه های کلاسیک هستند. در AM، دامنه حامل با سیگنال پیام تغییر می کند. در FM، فرکانس حامل تغییر می کند.
\[ x_{AM}(t) = [A + m(t)] \cos(2\pi f_c t) \]سیگنال دیجیتال ارتباطی: در مخابرات دیجیتال، سیگنال پیام دیجیتال است. انواع مدولاسیون دیجیتال: ASK (مدولاسیون دامنه)، FSK (مدولاسیون فرکانس)، PSK (مدولاسیون فاز)، و QAM (ترکیب دامنه و فاز).
پهنای باند و نرخ داده: رابطه بین پهنای باند (Bandwidth) و نرخ داده (bit rate) توسط تئوری اطلاعات بیان می شود. فرمول شانون:
\[ C = B \log_2(1 + SNR) \]ظرفیت کانال را می دهد.
کدگذاری کانال (channel coding): برای مقابله با خطاهای ناشی از نویز، از کدهای تصحیح خطا (مانند کدهای کانولوشنال، کدهای LDPC) استفاده می شود.
کاربردها: تلفن همراه، رادیو و تلویزیون، وای فای، بلوتوث، ماهواره های مخابراتی، ارتباطات فیبر نوری، و رادیوهای دیجیتال.
چالش ها: تداخل، محوشدگی (fading)، نویز، محدودیت پهنای باند، و امنیت اطلاعات.
مثال عملی: وقتی با گوشی هوشمند خود وبگردی می کنید، سیگنال های ارتباطی دیجیتال بین گوشی و دکل مخابراتی رد و بدل می شوند که حاوی داده های درخواستی شما هستند.
جمع بندی: سیگنال های ارتباطی ستون فقرات دنیای مدرن هستند و انواع مختلفی برای کاربردهای گوناگون (صوت، داده، تصویر) طراحی شده اند.
