مقدمة في الاشارات و التشويش و تراسل المعطيات

سيف الإسلام · 10 فبراير 2012

[FONT=&quot]بسم الله الرحمن الرحيم[/FONT]

[FONT=&quot]__________________________________________________ ______
[/FONT]

[FONT=&quot]السلام عليكم و رحمة الله و بركاته ....[/FONT]

[FONT=&quot]اعتقد أن الجميع خمن نوع الموضوع من العنوان ....[/FONT]

[FONT=&quot]اعلم انه يتوجب على إكمال سلسلتي السكود و أنواع الأجنحة[/FONT]

[FONT=&quot]ولكن صراحة لا أجد في نفسي رغبة في المتابعة عن هذه المواضيع حاليا و أفضل موضوع علمي بحت أكثر[/FONT]

[FONT=&quot]خصوصا إنني لوحدي فيهم[/FONT]

[FONT=&quot](من أراد أن يتطوع بمساعدتي بالكتابة فيهم فليراسلني )[/FONT]

[FONT=&quot]المهم....[/FONT]

[FONT=&quot]موضوع اليوم هو قريب بعيد عن العلوم العسكرية ..[/FONT]

[FONT=&quot]بشكل أساسي هو مرتبط بالرادارات و وسائل الاتصال العسكرية لذلك فهم هذه المواضيع سيساعد على استيعاب بعض المفاهيم المهمة في تلك المجالات[/FONT]

[FONT=&quot]في هذا الموضوع سنشرح الأتي :[/FONT]

1- [FONT=&quot]مقدمة تاريخية[/FONT]

2- [FONT=&quot]مقدمة فيزيائية[/FONT]

3- [FONT=&quot]معنى كلمة إشارة[/FONT]

4- [FONT=&quot]أنواع الإشاراتsignals[/FONT]

5- [FONT=&quot]شرح مكونات الإشارة[/FONT]

6- [FONT=&quot]أنواع المعطيات (data[/FONT]

7- [FONT=&quot]التفريق بين الإشارة و المعطيات[/FONT]

8- [FONT=&quot]مقدمة إلى أنواع البث الأربعة[/FONT]

I.[FONT=&quot]-إشارات متناظرة –معلومات رقمية[/FONT]

II[FONT=&quot]-إشارات رقمية –معلومات رقمية[/FONT]

III[FONT=&quot]- إشارات متناظرة –معلومات متناظرة[/FONT]

IV[FONT=&quot]-إشارات رقمية- معلومات متناظرة[/FONT]

9- [FONT=&quot]معني كلمة تشويش[/FONT]

10- [FONT=&quot]بعض أساليب تفادي التشويش[/FONT]

[FONT=&quot]قد أمارس عادتي السيئة المعتادة في تقسيم الموضوع و من ثم عدم إكماله كالعادة فأستسمح الإخوة من ألان

.....[/FONT]

[FONT=&quot]المصادر التي نتج عنها هذا الموضوع هي عدة مراجع و كتب أجنبية في علوم الإشارة و الاتصالات اهمها كتابي
[/FONT]
[FONT=&quot]1- data and computer communication للكاتب الامريكي[/FONT]
[FONT=&quot] William stalling
[/FONT]
[FONT=&quot]2- computer and network communication للكاتب الايراني[/FONT]
[FONT=&quot] behroz fourozan
[/FONT]

[FONT=&quot] فضلا عن موقع جامعة أمريكية تدرس مادة تسمى data communication و موقع المعهد الدولي لمهندسي الكهرباء و الالكترونيات IEEE[/FONT]

[FONT=&quot]قبل البدء لدي رجاء حار إلى جميع الإخوة /[/FONT]

[FONT=&quot]يعلم الله كم يسرني و يشرفني مروركم و تعليقكم[/FONT]

[FONT=&quot]و لكن هناك شيء أنا بحاجه له و هو أهم عندي من ما سبق[/FONT]

[FONT=&quot]إلا و هو التقييم ...[/FONT]

[FONT=&quot]طبعا لا اقصد تقييم المنتدى أو السمعة (reputation [FONT=&quot]) بل اقصد التقييم العلمي ([/FONT]evaluation [FONT=&quot]) بمعنى أخر أريد من الإخوة أن ينقحوا لي هذه الورقة[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]و يخبروني برأيهم , بان أسلوبي بالشرح كان جيدا هنا و سيئا هناك و أن هذه الفكرة هذه كانت ستفهم من باقي الإخوة بشكل أسرع لو شرحت بالطريقة الفلانية[/FONT]

[FONT=&quot]بمعنى أخر , ما اطلبه هو feedback [FONT=&quot] على هذه المقالة[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]و هو ما سيساعدني كثيرا على تحسين أسلوب الشرح في المواضيع القادمة بإذن الله[/FONT]

[FONT=&quot]الكلام نفسه ينطبق على لإخوة القراء ,ارجوا منهم أن يخبروني[/FONT]

[FONT=&quot]عن الفقرات التي وجدوها سهلة الفهم و الفقرات التي وجدوها صعبة او كان أسلوب شرحها مبهما ...[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]

[FONT=&quot]أخيرا قبل البدء , لفهم هذا الدرس لن يلزمك سوى خلفية بسيطة جدا في الرياضيات لانني بإذن الله سأشرح كل ما يلزمنا[/FONT]

[FONT=&quot]و قد تستفيد أكثر لو راجعت كتاب الفيزياء الخاص بالثانوي[/FONT]

[FONT=&quot]نبدأ على بركة الله .....[/FONT]
[FONT=&quot]__________________________________________________ ________
[/FONT]

[FONT=&quot]
[/FONT]

1- [FONT=&quot]مقدمة تاريخية :[/FONT]

[FONT=&quot]تعرفون كرهي الدائم للمقدمات التاريخية و إيماني بعدم أهميتها و إنني أضعها في المواضع من مبدأ رفع العتب[/FONT]

[FONT=&quot]لذلك لن أطيل فيها و سيكون الشرح مختصرا ...[/FONT]

[FONT=&quot]بعيدا عن الأمور العسكرية و تعقيداتها منذ فجر التاريخ و الإنسان يحاول أن يطور وسائل للاتصال بينه و بين باقي البشر , فقبل أن يطور وسائل الاتصال البعيد كان عليه أن يطور وسائل اتصال قريبة فبدا بالرسم ثم اللغات و الكلام ثم اكتشف طريقة رائعة و مختصرة لحفظ المعلومات و الأرقام ألا و هي الكتابة بالأحرف[/FONT]

[FONT=&quot]فتح له هذا أولى وسائل الاتصال البعيد فأصبح يدون ما يريد و يرسله مع شخص[/FONT]

[FONT=&quot]فيما بعد أصبح يرسله مع حيوان مما سرع العملية و جعلها اقل تكلفة[/FONT]

[FONT=&quot]و بالتوازي مع هذا التطور كان هناك تطور أخر في مجال الرياضيات و الفيزياء[/FONT]

[FONT=&quot]فاكتشفت نظم العد (numeric systems [FONT=&quot])و تم التعرف على التوابع الرياضية[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot](mathematical functions [FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]التي سنشرحها في الفقرة القادمة (مقدمة علمية )[/FONT]

[FONT=&quot]في هذا الرابط تجد أهم مراحل تطور التواصل و تواريخها[/FONT]

[FONT=&quot]حتى لا أتعذب بنقلها لأنها ليست بتلك الأهمية و لكن الأفضل قراءتها على الماشي فقد تفيدك لو قررت يوما المشاركة بمن سيربح المليون ....[/FONT]

2- [FONT=&quot]مقدمة رياضية :[/FONT]

[FONT=&quot]اها ,,هنا الجزء الممتع في الموضوع [/FONT]

[FONT=&quot]سنتعلم معا في هذا الموضوع بضعة مفاهيم رياضية مهمة و ممتعة للغاية ....[/FONT]

[FONT=&quot]فليعذرني الإخوان السعوديون و المصريون على استخدام التعابير الرياضية الانكليزية ولكن سبب ذلك هو أن التعابير لانكليزية هي أكثر شمولا و أكثر انتشار على النت لمن أراد الاستزادة و سأحاول إدراج جدول في نهاية الموضوع يشرح التعابير الانكليزية و مقابلها العربي[/FONT]

[FONT=&quot]ولكن قبل أن نبدأ أهم بضعة تعابير سنستخدمها[/FONT]

F(x)

[FONT=&quot]تابع للمتحول x[/FONT]

Log(x)

[FONT=&quot]لوغاريتم الأساس 10 ل x[/FONT]

Ln(x)

[FONT=&quot]لوغاريتم الأساس 2 ل x[/FONT]

Sin(x)[FONT=&quot]هو جيب الزاوية x[/FONT]

Cos(x)[FONT=&quot]هو تجيب الزاوية x[/FONT]

π[FONT=&quot] هي باي و التي تساوي 3.14 [FONT=&quot]تقريبا[/FONT][/FONT]

I. [FONT=&quot]مفهوم التابع الرياضي :[/FONT]

[FONT=&quot]ليغفر لي الرياضيون هنا لأنني لن أتحدث بلغة علمية بحتة فأنا شخصيا حتى الآن لم استطع أن أحفظ تعريف التابع لذلك سيكون الشرح "بالبلدي" كما يقول الإخوة الأردنيون[/FONT]

[FONT=&quot]حينما نتحدث عن تابع رياضي فنحن نتكلم عن علاقة رياضية من الشكل[/FONT]

F(x)=x

[FONT=&quot]تربط هذه العلاقة بين مجموعتين الأولى تسمى منطلق و الأخرى تسمى مستقر[/FONT]

[FONT=&quot]و كلما تغيرت قيمة x[FONT=&quot] كان ل [/FONT]f(x)[/FONT]

[FONT=&quot]قيمة أخرى[/FONT]

[FONT=&quot]هناك شرط أساسي كي نقول عن علاقة من النوع السابق انها تمثل تابع –فليس كل علاقة من الشكل السابق تابع- هو أن لا يكون هناك قيمة ل x[FONT=&quot] تعطي أو تنتج قيمتين مختلفتين من [/FONT]f(x)[FONT=&quot] ولكن يجوز العكس[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]نضرب مثالا على علاقة تابعية هي علاقة الآباء مع الأبناء فلا يمكن أن يتواجد أبين بيولوجيين لنفس الطفل و لكن يمكن لأب واحد أن يكون مرتبط بيولوجيا بعدة أطفال[/FONT]

[FONT=&quot]ابسط و أقدم تطبيق عمليي على التوابع الرياضية هو الإنسان القديم حين كان يرعى الغنم قبل أن يتعلم العد[/FONT]

[FONT=&quot]فحين كان يخرج ليرعى الغنم و يعود مساء لم يكن يعرف كيف يتاكد أن عدد الغنم لم ينقص او يزيد (تذكر انه لم يكن يعرف العد)[/FONT]

[FONT=&quot]فالحل كان بأن يمسك مقابل كل غنمة حصوة[/FONT]

[FONT=&quot]وهكذا يخرج بالغنم صباحا و مقابل كل غنمة يخرجها يلتقط حصوة من الأرض[/FONT]

[FONT=&quot]و حين يعود مساء و يدخل الغنم يلقي حصوة على الأرض مقابل كل غنمة و هكذا هناك تابع رياضي يربط بين المجموعتين هي الغنم و الحصى و كل حصوة تقابلها شاة...[/FONT]

[FONT=&quot]ارجوا أن تكون فكرة التوابع الرياضية وضحت الآن...؟[/FONT]

[FONT=&quot]
[/FONT]

II. [FONT=&quot]التمثيل البياني :[/FONT]
[FONT=&quot]هو مخطط مرسوم يمثل خطين متعامدين الأول يمثل قيم x [FONT=&quot]و الاخر يمثل قيم [/FONT]fx [FONT=&quot]و يساعد المخطط في تحديد قيمة [/FONT] fx [FONT=&quot]من اجل اي [/FONT]x[/FONT]

[FONT=&quot]إليكم هذه الصورة كمثال حيث يحدد المستقيم الأفقي قيم x [FONT=&quot]و العمودي قيم [/FONT]fx [FONT=&quot] و الخط الأحمر هو التابع نفسه[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]لاحظوا القيمة الأولى من الرسم هي (1,8[FONT=&quot]) إي إننا نصل إلى هذه النقطة عندما تكون ال [/FONT]x[FONT=&quot] تساوي 1 و [/FONT]f [FONT=&quot]تساوي 8[/FONT][/FONT]

III. [FONT=&quot]نظم العد :[/FONT]

[FONT=&quot]اعتقد أن المثال السابق قد أوضح كم كان موضوع العد صعبا و مؤلما لهذا كانت الحاجة لوسيلة ممكن من خلالها معرفة المقدار الكمي لمجموعة ما و من هنا ولد نظم العد[/FONT]

[FONT=&quot]ابسط نظم العد هو النظام العشري[/FONT]

[FONT=&quot](Decimal system [FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]الذي نستخدمه في حياتنا اليومية والذي يتكون من 10 عناصر[/FONT]

[FONT=&quot]من الصفر (وليس من الواحد) إلى التسعة[/FONT]

[FONT=&quot](و ليس العشرة)[/FONT]

[FONT=&quot]فنحن نعد 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9[/FONT]

[FONT=&quot]و حين تنتهي القيم في نظامنا نقوم بتصفير الخانة الحالية و الانتقال لخانة أخرى فتحصل على الرقم 10 و هكذا دواليك ...[/FONT]

[FONT=&quot]هناك العديد من نظم العد المستخدمة لأغراض متعددة و كل واحد منها يعبر اسمه عن عدد القيم المستخدمة فيه منها :[/FONT]

[FONT=&quot]الثنائي-العشري –السداسي عشر – الثماني – السباعي ...[/FONT]

[FONT=&quot]ما يهم منها هو النظام الثنائي المستعمل في الحواسيب[/FONT]

[FONT=&quot]النظام الثنائي لا يمتلك سوى رقمين 0-1[/FONT]

[FONT=&quot]فالعد فيه يكون كالتالي[/FONT]

[FONT=&quot]0-1-10-11-100-101-110-111-1000.....الخ[/FONT]

[FONT=&quot]يمكنك التعلم المزيد عه هذا النظام و العمليات الرئيسية عليه ز كيفية التحويل من ثنائي إلى عشر من هنا ....[/FONT]

[FONT=&quot]النظام الثنائي هو النظام المستخدم في الحواسيب[/FONT]

[FONT=&quot]حيث أن الحاسوب لا يفهم سوى رمزين 0-1[/FONT]

[FONT=&quot]و يمكن ترميز و تحويل أي ملف كان( سواء أكان صورة أم ملف صوت أم لعبة الخ....) إلى سلسلة من الاصفار و الواحدات[/FONT]

[FONT=&quot]فحرف ال a [FONT=&quot] مثلا يمكن ترميزه ب[/FONT][/FONT]

010100001

[FONT=&quot]و بالمثل يمكن لاي صورة او فيديو أن تكون سلسلة من الاصفار و الواحدات[/FONT]

[FONT=&quot]لن ادخل في تفاصيل كيفية عمل هذا في هي تخصص كامل (رسالة لا بأس للماجستير بالنسبة للأصدقاء من مهندسي الحاسوب و الاتصالات هنا ) يدعى ب
[/FONT]
information encoding [FONT=&quot] أو ترميز المعطيات ولكن ما يهم أن نستوعبه هو أن إي ملف على اختلاف نوعه يمكن ترميزه بسلسلة من الاصفار و الواحدات[/FONT]

3- [FONT=&quot]معنى كلمة إشارة :[/FONT]

[FONT=&quot]صراحة لا أجد تعريف مناسب بذهني لكلمة إشارة لذلك سأنقل تعاريف الكتب[/FONT]

[FONT=&quot]التي تعرف الإشارة (signal[FONT=&quot])على أنها أي مؤثر ينتشر في وسط مرن ([/FONT]elastic medium [FONT=&quot])[/FONT] , [FONT=&quot]و يسبب تغير مؤقتا في حالة هذا الوسط[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]مثال عن الاشارات [FONT=&quot] هي الإشارة الصوتية مثلا التي تنتشر في الهواء عن طريق تسببها بسلسلة من الانضغاطات و الخلخلات في الهواء تؤدي إلى نقل الصوت[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]مثال أخر عن الاشارات هو الاشارات الكهراطيسية[/FONT]

[FONT=&quot](electromagnetic signals[FONT=&quot])[/FONT] [FONT=&quot] و التي هي عبارة عن حقل كهربائي متعامد على حقل مغناطيسي[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]إذا هي مؤثر ينطلق في وسط يحمل قيم معينة....[/FONT]

[FONT=&quot]يعبر عن القيم التي تتغير بها الإشارة بتوابع رياضية يمكن رسمها[/FONT]

- [FONT=&quot]أنواع الاشارات[/FONT]:

[FONT=&quot]هناك نوعين سنقوم بالتركيز عليهما ألان و هما الاشارات المتناظرة (Analog[FONT=&quot]) والاشارات الرقمية ([/FONT]digital[FONT=&quot])[/FONT].

[/FONT]

[FONT=&quot] الاشارات المتناظرة[/FONT]:Analog[FONT=&quot]

الصورة التي في الأعلى هي مثال عن الاشارات المتناظرة analog[/FONT][FONT=&quot] حيث كما نرى لدينا شكل لتمثيل قيم توتر (voltage[FONT=&quot]) بالنسبة للزمن عن طريق منحنيان ا[/FONT][/FONT][FONT=&quot]لأفقي يمثل الزمن و العمودي يمثل التوتر الذي تحمله الإشارة [/FONT][FONT=&quot]كما نرى فهناك ميزتين في هذه الإشارة[/FONT]

[FONT=&quot]أولا أنها مستمرة (continues[FONT=&quot])[/FONT][/FONT][FONT=&quot]فلو لاحظنا محور الزمن و محور التوتر (voltage)[FONT=&quot] سنجد انه الإشارة تتغير بشكل متدرج ولا تقفز قفزا[/FONT][/FONT][FONT=&quot]كمثال واقعي لنأخذ ساعة اليد ذات العقارب[/FONT][FONT=&quot] فهي تتغير باستمرار و بشكل متصل[/FONT][FONT=&quot] ثانيا هناك إشارات تتصف بأنها دورية (periodic [FONT=&quot])[/FONT] [FONT=&quot] لاحظوا أن هناك شكل أو طابع ([/FONT]pattern[FONT=&quot]) يتكرر كل فترة[/FONT][/FONT][FONT=&quot]فهذه الإشارة يتكرر شكلها كل فترة

[FONT=&quot]الإشارة الرقمية [/FONT]:digital[/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT]
[FONT=&quot]ألان كما نرى في الصورة القسم السفلي
[/FONT]

[FONT=&quot]هذه هي الإشارة الرقمية تمتاز الإشارة الرقمية بأنها ذات قيم متقطعة[/FONT]

[FONT=&quot](discrete values [FONT=&quot])[/FONT] [FONT=&quot]و غير مستمرة[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot](non-continues [FONT=&quot])[/FONT] [FONT=&quot] مامعنى هذا الكلام الفارغ ؟؟؟[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]حسنا قيم متقطعة يمكن ملاحظتها من خلال الشكل [FONT=&quot]فلاحظوا أن الإشارة تمثل قيم مختلفة و غير متصلة ببعضها[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]عكس الإشارة المتناظرة التي كانت تتدرج بشكل ناعم (smooth curves [FONT=&quot])[/FONT] [FONT=&quot] من أعلى لأسفل و كانت قيمها متصلة[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]من هنا يمكننا أن نفهم ما معنى كونها غير مستمرة[/FONT]

[FONT=&quot]حيث أن القيم لا تتدرج مثل الإشارة المتناظرة فبلحظة تكون بقيمة معينة ثم (بزمن مهمل لصغره) تنتقل الى قيمة اخرى فبلحظة يمكن أن [FONT=&quot]تكون قيمتها 5 فولت مثلا ثم فورا تنتقل إلى 0 فولت بالعودة لمثال الساعات سنجد أن الساعات الرقمية القديمة تقوم بعرض قيم متقطعة [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]فبلحظة هي تشير إلى 8:04[/FONT]

[FONT=&quot]و فجأة تنتقل إلى [FONT=&quot]8:05[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]ألان كما قلنا أن الحاسوب يتعامل بالنظام الثنائي(binary[FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]و كما رأينا شكل الإشارة الرقمية مرة تكون عند المنتصف و مرة تقفز لأعلى لذلك يمكننا أن نعتبر أن القفزة تمثل واحد و العودة لخط المنتصف تمثل صفرا(تسهيلا على الإخوة سنعتبر إننا نتحدث عن إشارة بمستوى واحد -one signal level[FONT=&quot]-[/FONT] [FONT=&quot]إي أن [/FONT]M [FONT=&quot] في قانون نايكويست [/FONT]nyquest [FONT=&quot]تساوي 2 [/FONT]([/FONT]

[FONT=&quot]بهذا تكون الإشارة السابقة تمثل الرقم[/FONT]

[FONT=&quot]10101010[/FONT]

[FONT=&quot]ملاحظة هامة[FONT=&quot] :
[/FONT][/FONT]
[FONT=&quot]عكس ما يظن البعض[/FONT]

[FONT=&quot]الاشارات الرقمية غير قابلة للبث لاسلكيا[/FONT]

[FONT=&quot]و السبب ببساطة انه لايمكن أن تبث قيم كهربائية في الهواء فلم نسمع عن احد امسك كبل كهرباء و بدا يرش في الهواء صلية فولتات ....[/FONT]

[FONT=&quot]فكما قلنا الإشارة الرقمية هي قيم كهربائية متقطعة[/FONT]

[FONT=&quot]إما كلمة بث رقمي فسنرى معناها بعد قليل حيث يمكن الحصول على إشارة لها نفس شكل الإشارة الرقمية السابقة عن طريق تركيب عدة إشارات متناظرة (ANALOG[FONT=&quot]) فوق بعضها فيما يسمى ب[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot](frequency component addition [FONT=&quot]) كما في الصورة حيث تم جمع عدة أمواج بترددات عالية مع بعضها حتى حصلنا على إشارة تشبه الإشارة الرقمية
[/FONT][/FONT]
[FONT=&quot]

[/FONT]

[FONT=&quot]و هذا مثال أخر عن تركيب موجتين متناظرتين على بعضهما [/FONT]

5- [FONT=&quot]شرح مكونات الإشارة :[/FONT]

[FONT=&quot]كما قلنا سابقا , الإشارة هي مؤثر يجتاز وسط مرن[/FONT]

[FONT=&quot]يمكن أن نعبر عن هذه الإشارة برسم المنحنى الخاص بها كما في تلك الصور[/FONT]

[FONT=&quot]كما يمكن أن نعبر عنها عن طريق تعبير رياضي (formula [FONT=&quot]) أو معادلة ([/FONT]equation[FONT=&quot]) رياضية تمثل الرسم الذي رسمناه[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]و بما أننا اتفقنا أن الإشارات الكهربائية لا يمكن بثها في الهواء ولكن يمكن تشكيل إشارة لها نفس الشكل عن طريق عدة إشارات متناظرة[/FONT]

[FONT=&quot]فسنقوم بدراسة الإشارات المتناظرة الدورية[/FONT]

[FONT=&quot](analog periodic signals [FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]المعادلة الرياضية العامة التي تمثل هذا النوع من الأمواج[/FONT]

A *cos(2π*T*f)+θ

[FONT=&quot]سنشرح معنى هذه الرمز واحدا واحدا و لكن أذكركم أن cos [FONT=&quot] معناها تجب[/FONT][/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]
I. [FONT=&quot]المطال (amplitude[FONT=&quot])[/FONT]:[FONT=&quot]
[/FONT][/FONT]
[FONT=&quot]هو المتحول A[FONT=&quot]في المعادلة السابقة [/FONT][/FONT]

A *cos(2π*T*f)+θ

[FONT=&quot]هو أعلى قيمة يمكن أن تصلها الموجة في الارتفاع على المحور العمودي[/FONT]

[FONT=&quot]بالنظر للشكل السابق نلاحظ المحور amplitude [FONT=&quot] و نلاحظ أن المطال في كل دورة هو نفسه يقاس غالبا بالفولت

[/FONT][/FONT]

II.[FONT=&quot]الطول الموجي (Wave length [FONT=&quot])[/FONT]:[/FONT]

[FONT=&quot]في المعادلات الرياضية يرمز له غالبا ب λ[/FONT]

[FONT=&quot]هو المسفة بين قمتين او بين قعرين فكما نرى شكل الوجة هو مجموعة من التعرجات على شكل قمم و قيعان [/FONT]

[FONT=&quot]فالمسافة التي تفصل بين قمتين او قعرين تسمى الطول الموجي يقاس غالبا بأجزاء المتر (الميكرومتر و النانو متر و الميللي متر )[/FONT]
[FONT=&quot]الخط الاخضر على الشكل
[/FONT]

[FONT=&quot]
[/FONT]

III. [FONT=&quot]التردد Frequency)[FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

A *cos(2π* F *T)+θ

[FONT=&quot]كثيرا منا ما نسمع هذه الكلمة و نستخدمها دون أن نعرف معناها [/FONT]

[FONT=&quot]ببساطة و بعيدا عن عالم الأمواج و تعقيدها هو عدد الدورات بالثانية [/FONT]

[FONT=&quot]و يقاس بواحدة دورة\ثانية او بواحدة الهرتز Hertz [/FONT]

[FONT=&quot]يعني إذا كنت تقوم بتحريك إصبعك بحركة دائرية أربع دورات بالثانية فإن إصبعك يهتز بتردد 4 هرتز[/FONT]

[FONT=&quot]بالعودة لموضوع الامواج تعرف التردد [FONT=&quot](Frequency ) [/FONT][FONT=&quot]انه رقم يعبر عن عدد الدورات[/FONT][FONT=&quot] (cycle) [/FONT][FONT=&quot]في الثانية يعني هو عدد النبضات[/FONT][FONT=&quot] (pulses) [/FONT][FONT=&quot]التي تتولد بالثانية[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]بالنظر للصورة في الأعلى [/FONT]

[FONT=&quot]هل نلاحظ بداية أول موجة و بداية ثاني موجة ؟
[FONT=&quot]هذه تسمى دورة[/FONT] (cycle)
[FONT=&quot]التردد [/FONT] frequency [FONT=&quot]يعرف بأنه عدد الدورات التي يولدها الجهاز بالثانية[/FONT] ..
[FONT=&quot]و كي يقوم المستقبل باستقبال الإشارة التي أرسلها المرسل [/FONT]
[FONT=&quot]لابد ان يقوم بالاستماع على هذه الترددات
[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]
[/FONT]

IV. [FONT=&quot]الفاصل الزمني (period [FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

A*cos(2π*F*T)+θ

[FONT=&quot]يرمز له ب T [FONT=&quot] و هو يمثل الزمن اللازم للقيام بدورة ([/FONT]cycle [FONT=&quot]) واحدة [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]إذا لاحظنا الشكل السابق فنلاحظك أن التردد و الفاصل الزمني كلاهما واحد [/FONT]

[FONT=&quot]فهذه الإشارة فيها كل ثانية موجة و لكن لو كانت هناك موجتين في الثانية الواحدة [/FONT]

[FONT=&quot]لأصبح ال period [FONT=&quot]يساوي نصف ثانية [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]يعني كل موجة تستهلك 0.5 ثانية و تردد الإشارة هو موجتين في الثانية الواحدة [/FONT]

V. [FONT=&quot]فرق الصفحة (phase [FONT=&quot])[/FONT]:[/FONT]

[FONT=&quot]صراحة لا [FONT=&quot]اجد تعريف قريبا للفهم عدا تعاريف الكتب الثقيلة لذلك سأكتفي بشرحه و ليصحح لي احد الإخوة المختصين أن وجد خطأ بكلامي [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]فرق الصفحة يحدد كيفية بداية الموجة و لن أزيد أكثر من ذلك لأننا سنضطر للدخول في متاهات نحن في غنى عنها [/FONT]

[FONT=&quot]لاحظوا الصورة كيف اختلفت بداية الموجة عند تعثير قيمة فرق الصفحة

[/FONT]

6- [FONT=&quot]أنواع المعطيات : [/FONT]

[FONT=&quot]مثلما هناك نوعين من الإشارات هناك نوعين من المعطيات (Data[FONT=&quot]) [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]أما معطيات رقمية إي أصفار و واحدات أو معطيات متناظرة [/FONT]

[FONT=&quot]بمعنى digital data [FONT=&quot] و [/FONT]analog data [/FONT]

[FONT=&quot]مثال عن البيانات الرقمية هو عالم الحاسوب بأكمله , أما عن البيانات المتناظرة فهو الصوت البشري مثلا [/FONT]

[FONT=&quot]و هذه الصورة مثالا [/FONT]

7- [FONT=&quot]التفريق بين الإشارات والمعطيات :[/FONT]

[FONT=&quot]هنا إحدى أهم فقرات الموضوع التي نريد الحديث عنها [/FONT]

[FONT=&quot]يجب دائما التفريق بين المعلومات أو (data[FONT=&quot]) و بين الإشارة التي تحمل هذه المعلومات و تبثها [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]فتعريف المعلومات :هي [FONT=&quot] الكيان ([/FONT]entity [FONT=&quot]) يحمل منطق ([/FONT]logic[FONT=&quot]) أو معنى فكما قلنا حين نريد أن نعبر عن الحرف [/FONT]a [FONT=&quot] في النظام الثنائي فإن ذلك يكافئ [/FONT]01101 [FONT=&quot] مثلا (لن استعمل ترميز [/FONT]ASCII[FONT=&quot]كي لا اسبب ارتباكا الإخوة المستجدين )[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]و لو افترضنا أن الحاسب يمثل الواحد بقيمة 1.5 فولت مثلا و لاصفر بقيمة 0.5 فولت فمعنى هذا أن الحرف هو عبارة عن خمس نبضات كهربائية متتالية بدلا من الواحد نرسل 1.5 فولت و بدل الصفر نرسل 0.5 فولت [/FONT]

[FONT=&quot]هذه هي المعلومات أما الحقل الكهرومغناطيسي (electromagnetic field [FONT=&quot])[/FONT] [FONT=&quot]الذي نقوم بتحميل هذه القيم عليه يسمى إشارة ([/FONT]signal[FONT=&quot]) و هو الوسيط الذي حمل المعلومات [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]كمثال حياتي يمكننا أن نفرق بين التلميذ الذي يستقل الحافلة للذهاب إلى المدرسة [/FONT]

[FONT=&quot]عمليا التلميذ هو من يذهب للمدرسة و ليس الحافلة ولكنه يستقل الحافلة ليصل إلى المدرسة و قد تختلف وسيلة النقل [/FONT]

[FONT=&quot]من حافلة إلى سيارة الخ...[/FONT]

[FONT=&quot]و هذا ما يحصل فقد تكون الإشارة رقمية أو متناظرة , و قد تكون المعلومات رقمية أو متناظرة [/FONT]

[FONT=&quot]بهذا يصبح عندنا أربعة

[/FONT]

8- [FONT=&quot] أنواع للبث :[/FONT]

i. Digital data –analog signal

[FONT=&quot]عمليا هذا ما يسمى بالبث الرقمي , حيث تكون المعلومات هي عبارة عن اصفار و واحدات و يتم تحميلها على موجة متناظرة للتمكن من بثها لاسلكيا فكما قلنا الإشارة المتناظرة فقط هي مايمكن بثه لاسلكيا [/FONT]

[FONT=&quot]هذه الطريقة تستخدمها الطائرات بدون طيار و البث الفضائي [/FONT]

ii. Digital data –digital signal

[FONT=&quot]أما هذه فهي مستخدمة في الشبكات الحاسوبية السلكية حيث يتم إرسال القيم الكهربائية التي تمثل الاصفار و الوحدات عبر الكبل الذي يربط بين الحاسبين

[/FONT]

iii. Analog data –analog signal

[FONT=&quot]ابسط مثال عنها هو الهاتف , فكما أسلفنا صوت الإنسان هو معلومات متناظرة يتم تحميلها على إشارة متناظرة لنقلها [/FONT]
[FONT=&quot]بعملية تسمى (modulation[FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

iv. Analog data –digital signal

[FONT=&quot]مثال عنها هو السكايب (Skype[FONT=&quot]) أو برامج المحادثة الصوتية عبر الانترنت [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]فكما قلنا صوت الإنسان هو معلومات متناظرة (analog[FONT=&quot]) بينما الحاسوب يتعامل بالنظام الرقمي فم الحل .؟[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]الحل هو عملية تسمى (digitizing [FONT=&quot]) او الرقمنة [/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]أي تحول القيم الصوتية المتناظرة إلى قيم رقمية تمثل بأصفار و واحدات [/FONT]

[FONT=&quot]هذه صورة توضح إحدى الطرق [/FONT]

9- [FONT=&quot]التشويش :[/FONT]

[FONT=&quot]قبل أن نفهم ما هو التشويش المتعمد الذي نمارسه نحن على الإشارة دعونا أولا نتحدث عن العوائق الطبيعية التي ممكن أن تعاني منها الإشارة

[/FONT]

i. [FONT=&quot]التخامد (attenuation [FONT=&quot])[/FONT]:[/FONT]

[FONT=&quot]بشكل بسيط و دون الدخول في متاهات رياضية , الإشارة التي نرسلها تضعف دائما مع المسافة كلما زادت [/FONT]

[FONT=&quot]من منا لم يلاحظ هذا حين يستعمل الانترنت اللاسلكي في المنزل ؟[/FONT]

[FONT=&quot]فكلما ابتعدنا عن مصدر الإشارة (الذي هو الراوتر هنا ) كلما انخفض المؤشر في أسفل الشاشة [/FONT]

[FONT=&quot]هناك العديد من الأسباب التي لن ندخل بها يكفي أن نعلم أن مطال الإشارة ينخفض كلما بعدت المسافة بين المرسل و المستقبل [/FONT]

[FONT=&quot]ملاحظة : عندما نتحدث عن قوة الإشارة فنحن نتحدث عن المطال amplitude[/FONT]

ii. [FONT=&quot]الضجيج (noise[FONT=&quot]):[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]كما قلنا من قبل , أنه من الممكن أن تركب إشارات على بعضها قد يكون ذلك متعمد حيث إننا إذا رغبنا بتشكيل شكل معين للإشارة أن نقوم بتركيب إشارتين مع بعضهما [/FONT]

[FONT=&quot]او من الممكن أن يكون ذلك غير متعمد [/FONT]

[FONT=&quot]كأن تكون تبث في منطقة ما و هناك من يبث أيضا , قد يؤدي هذا إلى أن تركب الموجدة التي تبثها أنت على الموجة التي يبثها هو و يصبحان موجة واحدة لا تستفيد منها لا أنت ولا هو [/FONT]

[FONT=&quot]هذا ما يمكن أن نلاحظه أحيانا في الهاتف عندما يحدث تداخل بين مكالمتين أو على الراديو حين يحدث تداخل بين محطتين إذاعيتين يبثان على ترددين متقاربين [/FONT]

[FONT=&quot]تسمى هذه الحالة ب (cross talk [FONT=&quot])[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]
الصورة في الأعلى توضح كيفي أن عندنا معلومات رقمية هي سلسلة من الاصفار و الواحدات حملناها على إشارة رقمية و قمنا ببثها [/FONT]

[FONT=&quot]و اختلطت فيها إشارة ضجيج مما أنتج لنا الإشارة في القسم الثالث من الصورة [/FONT]

[FONT=&quot]و التي تختلف عن الإشارة الأصلية حيث أن هناك صفر قد أصبح واحد و واحد قد أصبح صفرا [/FONT]

[FONT=&quot]إي لو كانت هذه الاصفار و الواحدات تمثل مقطعا صوتيا مثلا [/FONT]

[FONT=&quot]فلن نسمع المقطع كاملا و سيكون هناك كلمات غير واضحة لان هناك قيم وصلت بشكل مخالف لما أرسلت عليه [/FONT]

[FONT=&quot]اعتقد أن الجميع عرف الآن ما هو التشويش ...[/FONT]

[FONT=&quot]فإذا كان احدهم يتكلم بهاتف لاسلكي على تردد معين و أردت أن أشوش عليه فكل ما علي هو أن أقوم ببث إشارة لا معنى لها بنفس المكان الي يقوم هو بالبث فيه او عند المستقبل [/FONT]

[FONT=&quot]بهذه الحالة ستركب الإشارة التي قمت انا ببثها على إشارته و تقوم بتغيير شكلها مما يعني أن المستقبل لن يفهم ماذا تعني هذه الإشارة [/FONT]

[FONT=&quot]أساليب مقاومة التشويش : [/FONT]

[FONT=&quot]أتكلم سوى عن أسلوب واحد و هو الأشهر يدعى بالقفز الترددي و تسمى التقنية بالطيف المنثور ذو القفز الترددي [/FONT]

Frequency hopping spread spectrum

FHSS

[FONT=&quot]بهذه التقنية يتم الاتفاق بين المرسل و المستقبل علة مجموعة كاملة من الترددات و ليس تردد واحد [/FONT]

[FONT=&quot]كمثال [/FONT]

[FONT=&quot]من 2.40 GH [FONT=&quot] إلى 2.48[/FONT] GH[/FONT]

[FONT=&quot]و لنقم بتقسيم المجال إلى حزم صغيرة من الترددات كما في الصورة كل حزمة لها عرض معين [/FONT]

[FONT=&quot]و نقوم بترقيم كل حزمة: مثال الحزمة 1 حزمة 2 الخ....[/FONT]

[FONT=&quot]الآن بفرض إنني المرسل , أقوم بإخبار المستقبل عن الحزم التي قسمتها و اتفق أنا و هو على توافيق معينة من الحزم و أقول له إنني سأرسل لك المعلومات مقسمة على هذه الحزم [/FONT]

[FONT=&quot]مثال الحزمة 1 و الحزمة 4 و الحكمة 6 و الحكمة 5[/FONT]

[FONT=&quot]بهذه الحالة ابدأ أنا بإرسال جزء من المعلومات على ال الحزمة 1 و بعد زمن معين (أكون قد اتفقت عليه أنا و المستقبل) انتقل للحزمة 4 (حسب التوافيق التي اخترناها و اتفقنا عليها سابقا ) ثم للحزمة 6 ثم 5 ثم أعود للحزمة واحد و هكذا دواليك , الآن في حال كان هناك من يبث على نفس النطاق الذي أبث أنا عليه [/FONT]

[FONT=&quot]فلن يحدث هناك تداخل بين إشارتي و إشارته لأننا نستخدم أرقام و توفيقات حزم مختلفة [/FONT]

[FONT=&quot]أما إذا حاول احدهم أن يشوش على إشارتي فعليه أن يعرف ترتيب أرقام الحزم التي استخدمها وإلا فلن يستطيع أن يشوش إلا على قسم منه بأحسن الأحوال [/FONT]

[FONT=&quot] __________________________________________[/FONT]

[FONT=&quot]

الى هنا إخوتي اعتقد إنني أنهيت الموضوع ....[/FONT]

[FONT=&quot]حاولت جاهدا أن لا اقسمه كي لا أتكاسل عن كتابة القسم الثاني لذلك خرج الموضوع طويل قليلا عن العادة [/FONT]

[FONT=&quot]في حال كان الإخوة مهتمين بمعرفة المزيد يمكن أن اكتب موضوعا ثانيا أتحدث فيه بالتفصيل عن أنواع البث الأربعة التي تحدثنا عنها سابقا و كيف يمكن أن تحول إشارة متناظرة إلى رقمية و بالعكس [/FONT]

[FONT=&quot]لذلك في حال كان الإخوة مهتمين ارجوا إخباري لان موضوع كهذا يعتبر متخصص وسيكون مضيعة للوقت كتابته أن لم يكن احد مهتما به [/FONT]

[FONT=&quot]ارجوا أن يكون الموضوع مفيدا , و أرحب بأي انتقادات أو تصحيحات أو أسئلة هنا أو على الخاص ....[/FONT]

[FONT=&quot]سيف الإسلام[/FONT]

[FONT=&quot]مجموعة فرسان الساحات [/FONT]

[FONT=&quot]موقع الدفاع العربي [/FONT]

[FONT=&quot]حرر في [/FONT]

[FONT=&quot]2\09\2012[/FONT]

[FONT=&quot]__________________________________________________ _____
ملحق :[/FONT]

[FONT=&quot]هناك مصطلحات لها علاقة بالترددات كثيرا ما نسمعها هنا في المنتدى مثل أن الرادار الفلاني يعمل على [/FONT]

x-band

[FONT=&quot] أو s-band[/FONT]

[FONT=&quot]او نقراها على بعض الأجهزة مثل VHF [FONT=&quot] أو [/FONT]UHF EHF[FONT=&quot] الخ...[/FONT][/FONT]

[FONT=&quot]هذه الاختصارات هي عبارة عن مصطلحات تحدد أمدية معينة من الترددات لا اكثر
[/FONT]
[FONT=&quot]اعتقد ان هذه الصور توضح الموضوع
[/FONT]

[FONT=&quot]
[/FONT]
[FONT=&quot]

[/FONT]
[FONT=&quot]

[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]

معلم · 10 فبراير 2012

رد: مقدمة في الاشارات و التشويش و تراسل المعطيات

ليس للتعليق على الموضوع و انما اتيت لأسجل اعجابي بمواضيعك و بشخصيتك الكريمة

سيف الإسلام · 11 فبراير 2012

رد: مقدمة في الاشارات و التشويش و تراسل المعطيات

معلم قال:
ليس للتعليق على الموضوع و انما اتيت لأسجل اعجابي بمواضيعك و بشخصيتك الكريمة

جزيت خيرا اخي الفاضل على مرورك و كلامك الرقيقين ....
حقيقة اشخاص افاضل من امثالك هم ما يحفزون المرء على كتابة المواضيع , جزاك الله خيرا مرة اخرى
و ان كنت اتمنى لو شاركتنا برأيك العلمي بالموضوع ....

معلم · 11 فبراير 2012

رد: مقدمة في الاشارات و التشويش و تراسل المعطيات

والله لن اكذب عليك.. لم اقرأ الموضوع بعد بسبب الانشغال بمهام الاشراف و بعض الامور
بس اوعدك بقراءته كما انني منذ فترة وانا اريد قراءة بعض مواضيعك المختلفة
تحياتي لك وربنا يوفقك

مقدمة في الاشارات و التشويش و تراسل المعطيات

سيف الإسلام

عضو

معلم

لا إله الا الله

سيف الإسلام

عضو

معلم

لا إله الا الله

المواضيع المشابهة