سیگنال چندسطحی (Multilevel Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال چندسطحی (Multilevel Signal) :
تعریف: سیگنال چندسطحی (multilevel) سیگنالی است که دامنه آن می تواند بیش از دو مقدار مجاز داشته باشد. این سیگنال ها برای افزایش نرخ انتقال داده در پهنای باند محدود استفاده می شوند.
انواع: PAM با M سطح (M-ary PAM)، مانند 4-PAM، 8-PAM. هر نماد (symbol) می تواند
\[ \log_2(M) \]بیت را حمل کند.
\[ x(t) = \sum_{n} a_n p(t - nT_s), \quad a_n \in \{\pm A, \pm 3A, ..., \pm (M-1)A\} \]مزایا: با افزایش سطوح، نرخ بیت برای یک نرخ نماد ثابت افزایش می یابد (کارایی طیفی بهتر).
معایب: با افزایش سطوح، فاصله بین سطوح مجاور کاهش می یابد و سیگنال در برابر نویز آسیب پذیرتر می شود. به ازای یک توان یکسان، احتمال خطا افزایش می یابد.
کاربردها: در مخابرات دیجیتال با پهنای باند محدود، مانند خطوط DSL، مخابرات ماهواره ای، و مدولاسیون های QAM (که ترکیبی از چندسطحی در I و Q است).
QAM (Quadrature Amplitude Modulation): ترکیب دو سیگنال چندسطحی در فازهای I و Q. مثلا 16-QAM از دو سیگنال 4-سطحی (۴×۴ = ۱۶ حالت) استفاده می کند.
مثال عملی: مودم های ADSL برای دستیابی به نرخ های بالا روی خط تلفن، از مدولاسیون های چندسطحی مانند QAM استفاده می کنند.
جمع بندی: سیگنال های چندسطحی با فدا کردن نویزپذیری، نرخ انتقال داده را افزایش می دهند و در مخابرات با پهنای باند محدود حیاتی هستند.
