വിമോഡുലനം

ഒരു വാഹകതരംഗത്തിൽ നിന്നുളള യഥാർത്ഥ വിവരവിനിമയ തരംഗത്തെ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനെയാണ് വിമോഡുലനം (Demodulation) എന്നുപറയുന്നത്. മോഡുലനം ചെയ്യപ്പെട്ട വാഹകതരംഗത്തിൽ നിന്നും വിവരങ്ങളെ വീണ്ടെടുക്കുന്നതിനാണ് ഇലക്ട്രോണിക സർക്യൂട്ടുകളിൽ വിമോഡുലകം (Demodulator) ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വിവിധയിനം മോഡുലനങ്ങൾ ഉളളതുപോലെ തന്നെ വിവിധയിനം വിമോഡുലനങ്ങളും ഉണ്ട്. ഒരു വിമോഡുലകത്തിൽ നിന്നുളള വിനിമേയങ്ങൾ (Base band Signals) ശബ്ദത്തെയോ ചിത്രങ്ങളെയോ ദ്വന്ദ വിവരാശങ്ങളെയോ (Binary data) പ്രതിനീധീകരിച്ചേയ്ക്കാം. റേഡിയോ ഗ്രാഹകോപകരണങ്ങളുമായി (radio receivers) ബന്ധപ്പെട്ട് പരമ്പരാഗതമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദങ്ങളാണിവ. ഉദാഹരണമായി ഒരു മോഡം എന്നാൽ മോഡുലനം/വിമോഡുലനം എന്നീ വാക്കുകളുടെ ചുരുക്കരൂപമാണ്. ഒരു ടെലഫോൺ ലൈനിലോ, സഹാക്ഷീയ കേബിളിലോ (Coaxial cable), പ്രകാശികതന്തു(Optical Fiber)വിലോ കൂടി കടത്തിവിടുന്ന വാഹകതരംഗത്തിൽ നിന്നുളള ക്രമാനുഗതമായ ഡിജിതവിവരധാരയെ (Digital data stream) വേർതിരിക്കാനാണ് വിമോഡുലകം (Demodulator) ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

സാങ്കേതികത്വങ്ങൾ

അടിസ്ഥാനബാൻഡ് വിനിമേയങ്ങളുടെ (Signals) പ്രാചരങ്ങളായ (Parameters) ആയതി, ആവൃത്തി അഥവാ പ്രാവസ്ഥ (phase) എന്നിവ വാഹകതരംഗങ്ങളിൽ പ്രേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന രീതിയനുസരിച്ച് വിവിധയിനം വിമോഡുലങ്ങളുണ്ട്. ഉദാഹരണമായി, എഎം (ആയതി മോഡുലനം, Amplitude Modulation) പോലെ രേഖീയ മോഡുലനം മുഖേനെ മോഡുലനം ചെയ്യപ്പെട്ട ഒരു സിഗ്നലിന് നമുക്ക് ഒരു സമകാലിത ഡിറ്റക്ടർ (Synchronous Detector) ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. മറുവശത്ത്, ഒരു കോണീയ മോഡുലനം (Angular Modulation) മുഖേന മോഡുലിതമാക്കപ്പെട്ട വിനമേയങ്ങൾക്ക് നമുക്ക് എഫ്എം (ആവൃത്തി മോഡുലനം- Frequency Modulation) വിമോഡുലകമോ പിഎം (പ്രാവസ്ഥ മോഡലനം- Phase Modulation) വിമോഡുലനമോ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. വിവിധയിനം ഇലക്ട്രോണിക പരിപഥങ്ങൾ ഈ ധർമ്മങ്ങൾ നിർവ്വഹിക്കും.

വാഹക പുനപ്രാപ്തി(carrier recovery), ക്ലോക്ക് പുനപ്രാപ്തി(clock recovery), ബിറ്റ് പിഴവ്(bit slip) ഫ്രെയിം സമകാലനം(frame synchronization), റേക്ക് ഗ്രാഹി(rake receiver), സ്പന്ദ സമ്മർദ്ദനം (pulse compression), സിഗ്നൽ ശക്തിസൂചനം Signal Strength Indication, പിശക് കണ്ടെത്തലും തിരുത്തലും(error detection and correction), തുടങ്ങിയ സാങ്കേതികപ്രവർത്തികൾ വിമോഡുലകത്തിന് മാത്രമേ നിർവ്വഹിക്കാൻ കഴിയൂ. എന്നിരിക്കിലും ചില പ്രത്യേക വിമോഡുലകങ്ങൾ ഇവയിൽ കുറച്ച് മാത്രം ചെയ്യുന്നവയോ ഒന്നും ചെയ്യാത്തവയോ ആണ്.

റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ അരേഖീയമായി (nonlinear) കടത്തിവിടുകയാണെങ്കിൽ പല വസ്തുക്കൾക്കും വിമോഡുലകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കാനാകും.

എഎം റേഡിയോ

പ്രേഷണം ചെയ്യപ്പെടേണ്ട അനലോഗ് സിഗ്നലുമായി നേർ മമതയോടെ സ്വന്തം ആയതിയിൽ വ്യതിയാനം വരുത്തി വാഹകതരംഗത്തിലേയ്ക്ക‌് വിവരങ്ങളെ സംകോഡനം (Encoding) ചെയ്യുകയാണ് ഒരു എഎം സിഗ്നൽ ചെയ്യുന്നത്. എഎം സിഗ്നലുളെ വിമോഡുലനം ചെയ്യുന്നതിന് രണ്ടു രീതികളുണ്ട്:

• ഒരു സംസക്ത വിമോഡുലകത്തിന്റെ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ വിമോഡുലനം ചെയ്യുന്ന ലഘുവായ രീതിയാണ് കവച പരിദർശി(envelope detector). സ്വീകരിക്കപ്പെടുന്ന സിഗ്നലിന്റെ പകുതിഭാഗത്തെ പരിപോഷിപ്പിക്കുന്ന ഋജുകാരികൾ (Rectifiers) പോലുളള ഒരു കവച പരിദർശിയാണ് ഇതിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഋജീകാരി (rectifier) ഒരു ഒറ്റ ഡയോഡോ അതുമല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ സങ്കീർണമായതോ ആകാം. പ്രകൃത്യായുളള പല പദാർത്ഥങ്ങളും ഋജീകരണ (rectification) സ്വഭാവം കാണിക്കാറുണ്ട്. അതാണ് ആദ്യകാലങ്ങളിൽ റേഡിയോകളിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന മോഡുലന-വിമോഡുലന സങ്കേതം.
• ഗുണന പരിദർശി (product detector) ആഗമന സിഗ്നലുകളെ അതേ ആവൃത്തിയിലുളള ആഭ്യന്തര ആന്തോളകത്തിൽ(local oscillator) നിന്നുളള സിഗ്നലുമായി ഗുണനം ചെയ്യുന്നു. ഇത് അരിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ യഥാർത്ഥ ശ്രവ്യ സിഗ്നൽ((audio signal) ലഭ്യമാകും.

• ഒറ്റ പാർശ്വബാൻഡ് മോഡുലനം (SSB) എന്നത് എഎം ന്റെ ഒരു രൂപമാണ്. ഇതിൽ വാഹക സിഗ്നലിനെ മൊത്തത്തിൽ ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ഇതിന് ഒരു സംസക്ത മോഡുലനം ആവശ്യമാണ്.

എഫ് എം റേഡിയോ

Example of QPSK carrier recovery പ്രാവസ്ഥാപിഴവ് causing a fixed rotational offset of the received symbol constellation, X, relative to the intended constellation, O.

ആവൃത്തിമോഡുലനത്തിന്(Frequency modulation, FM) എഎംനെ അപേക്ഷിച്ച് അസംഖ്യം നേട്ടങ്ങളുണ്ട്. മികച്ച വിശ്വാസ്യതയും അപസ്വര ശമനവും (noise immunity) ഇതിനുദാഹരണങ്ങളാണ്. എന്നിരുന്നാലും എഫ് എം ഉപയോഗിച്ചുളള മോഡുലന-വിമോഡുലനങ്ങൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണമായതിനാൽ ദശാബ്ദങ്ങളായി എഎം തന്നെയാണ് മുന്നിൽ.

There are several common types of FM demodulators:

• The quadrature detector, which phase shifts the signal by 90 degrees and multiplies it with the unshifted version. One of the terms that drops out from this operation is the original information signal, which is selected and amplified.
• The signal is fed into a PLL and the error signal is used as the demodulated signal.
• The most common is a Foster-Seeley discriminator. This is composed of an electronic filter which decreases the amplitude of some frequencies relative to others, followed by an AM demodulator. If the filter response changes linearly with frequency, the final analog output will be proportional to the input frequency, as desired.
• A variant of the Foster-Seeley discriminator called the ratio detector
• Another method uses two AM demodulators, one tuned to the high end of the band and the other to the low end, and feed the outputs into a difference amplifier.
• Using a digital signal processor, as used in software-defined radio.

പ്രാവസ്ഥാ മോഡുലനം (Phase modulation)

പ്രധാന ലേഖനം: Phase modulation

Receiver structure for QPSK. The matched filters can be replaced with correlators. Each detection device uses a reference threshold value to determine whether a 1 or 0 is detected.

ക്യു എ എം

പ്രധാന ലേഖനം: QAM § Receiver

ക്യു എ എം വിമോഡുലനത്തിന് ഒരു സംസക്ത പരിഗ്രാഹി (coherent receiver) ആവശ്യമാണ്.

ഇവയും കാണുക

• Detection theory
• Detector (radio)
• Fax demodulator