کتاب اصول سیستم های مخابراتی 1 سعید قاضی مغربی

کتاب اصول سیستم های مخابراتی 1 سعید قاضی مغربی

پیشگفتار کتاب

مبنای اصلی این کتاب، کتاب اصول و مبانی سیستم‌های مخابراتی نوشته پروکیس، ترجمه اینجانب و آقای مهندس میثم امیر احمدی است که توسط همین ناشر در سال 1390 چاپ شده است. از آنجا که سر فصل ستاد انقلاب فرهنگی در مجموعه دروس رشته‌های برق در سال 1390 تغییر کرد، بر‌آن شدم با استفاده از کتاب مذکور و تعدادی مراجع معتبر کتابی براساس سرفصل جدید تدوین کنم. تقریباً می‌توان گفت که کلیه مطالب این کتاب برگرفته از مراجعی است که در انتهای هر فصل آورده شده است، لذا کتاب جنبه ترجمه، گردآوری و تدوین دارد و مولف از ارائه نقطه نظرات خویش اجتناب کرده است. از آن‌جا که مراجع مختلف از نمادهای مختلف برای روابط و فرمول‌ها استفاده کرده‌اند. لذا به منظور یکسان‌سازی روابط و تکمیل مطالب و ارائه مثال‌های مختلف وقت زیادی صرف شد. از ویژگی‌های بارز این کتاب وجود مثال‌های متعدد و متنوع است، به نحوی‌که دانشجویان بتوانند به‌راحتی مطالب درسی را درک کنند و از آنها در حل مسائل کمک بگیرند. در انتهای هر فصل چند مثال با استفاده از نرم‌افزار MATAB آورده شده است که برای استنباط بیشتر دانشجویان از مفاهیم سخت ارائه شده است. بدیهی است این نرم‌افزار وسیله کمک آموزشی مهمی در درک مفاهیم مخابرایت به حساب می‌آید. برای تکمیل این مهم در انتهای هر فصل چند مساله‌ی رایانه‌ای با استفاده از نرم‌افزار MATAB آورده شده است. دانشجویان برای فراگیری سریع و کاربردی این نرم‌افزار می‌توانند از کتابی که پروکیس در این همین زمینه دارد استفاده نمایند.

 این کتاب شامل هشت فصل است. فصل اول مقدمه است. پیشنهاد می‌شود دانشجویان حتماً این فصل را بخوانند، زیرا با برخی مبانی و مفاهیم اولیه و تاریخچه مخابرات آشنا می‌شوند. فصل دوم به توصیف سیگنال‌ها پرداخته و انتقال سیگنال در باند پایه را در بر دارد. فرض بر این است که دانشجو درس تجزیه و تحلیل سیگنال‌ها و سیستم‌ها را گذرانده است و با مفاهیم اساسی آن درس آشنا است. به همین منظور در این فصل به برخی مطالب ضروری مانند تابع دلتا، سری فوریه، تبدیل فوریه، سیگنال‌های پایین‌گذر و میان‌گذر، تبدیل هیلبرت، خود همبستگی، تعامد، اعوجاج و روش‌های جبران‌سازی پرداخته شده است.

در فصل سوم به مدولاسیون دامنه، تجزیه و تحلیل آن و انواع آنها و کاربرد هر یک پرداخته شده است. تجزیه و تحلیل‌ها در هر دو حوزه‌ی زمان و فرکانس انجام شده است. در انتهای این فصل تجزیه و تحلیل انواع مدولاتورها و دمدولاتورها، مولتی‌پلکس و انواع آن نیز ارائه شده است. در فصل چهارم به مدولاسیون دامنه و دو نوع اصلی آن یعنی FM و PM پرداخته شده است. تجزیه و تحلیل مدولاتور و دمدولاتور و پیاده‌سازی آنها و ارتباط این دو مدولاسیون با هم و نیز آشنایی با PLL در این فصل آورده شده است.

در فصل پنجم مقدمه‌ای بر آمار و احتمالات ارائه شده است. در این فصل نیز فرض بر این است که دانشجو قبلاً درس آمار و احتمالات مهندسی را گذارنده است. متغیرهای تصادفی، فرآیندهای تصادفی، انواع توزیع‌های آماری و استفاده از متغیرها و فرآیندهای تصادفی در سیستم‌های LTI در این فصل ارائه شده است. در این فصل به مفاهیمی چون استقلال، همبستگی، فرآیندهای ارگودیک، چگالی طیف توان توابع، PDF و CDF پرداخته شده است.

در فصل ششم مفهوم نویز و چگونگی تولید نویز حرارتی و ویژگی‌های انواع مختلف نویز همانند نویز سفید، نویز AWGN، ... ارائه شده است.اثر نویز در انواع مدولاسیون‌ها تحلیل شده است و میزان نویزپذیری این سیستم‌ها نسبت به سیستم باند پایه با شاخص SNR مقایسه شده است. اثر نویز در PLL نیز به‌طور کامل بررسی شده است. نهایتاً اثرات نویز در یک پیوند انتقال از فرستنده تا گیرنده بررسی شده و نحوه‌ی استفاده از تکرار‌کننده‌های آنالوگ نیز ارائه شده است.

فصل هفتم به چگونگی تبدیل یک سیگنال آنالوگ به سیگنال دیجیتال اختصاص دارد. برای این تبدیل لازم است سیگنال ابتدا نمونه‌برداری شود، سپس کوانتایز شود و در نهایت کدگذاری شود. روش‌های کدگذاری منبع مانند PCM، DPCM، DM و ADM نیز توصیف شده است.

در فصل هشتم مدولاسیون دیجیتال حاملی تعریف شده و نحوه‌ی استفاده از منظومه برای نمایش سیگنال‌های حوزه زمان در فضای برداری ارائه شده است. سه مدولاسیون اصلی ASK، PSK و FSK هم به صورت مدولاسیون دودویی و هم به‌صورت مدولاسیون Mتایی توصیف شده است. سیگنال‌های ارسالی، چگالی طیف توان سیگنال‌ها از موضوعاتی است که در این فصل در مورد آن‌ها بحث شده است.