اثر داپلر

اثر داپلر در فیزیک امواج می‌گوید که بسامد ظاهری یک موج بر اثر حرکت فرستنده یا گیرنده ی آن تغییر می‌کند. این پدیده را کریستیان یوهان داپلر (۱۸۰۳-۱۸۵۳ میلادی) فیزیکدان اتریشی در مقاله‌ای در سال ۱۸۴۲ بیان کرد. اثر داپلر در همه ی امواج مانند امواج صوتی و امواج الکترومغناطیسی (نور) دیده می‌شود.

هرگاه گیرنده‌ای به سمت یک منبع ساکن که از خود موج صوتی می‌فرستد برود ، بسامد صوتی که می‌گیرد بیشتر از وقتی است که نسبت به منبع ساکن باشد (شنونده صدا را زیرتر می‌شنود). و اگر از منبع صوت دور شود ، موجی را با بسامد کمتر می‌گیرد (شنونده صدا را بم‌تر می‌شنود). اگر منبع موج نیز از گیرنده دور و یا به او نزدیک شود ، بسامد صوتی که شنونده می‌شنود نیز به ترتیب کمتر و یا بیشتر می‌شود.

اگر بسامد موج تولید شده در منبع V باشد و سرعت شنونده و منبع به ترتیب V₀ و V_S باشد ، بسامد موجی که شنونده می‌شنود ، 'V ، از رابطه ی زیر به دست خواهد آمد:

در این رابطه V سرعت موج در محیط انتشار است. علامت‌های بالایی (+ در صورت و - در مخرج) مربوط به وقتی است که منبع و شنونده به هم نزدیک می‌شوند و علامت‌های پایینی مربوط به وقتی است که منبع و شنونده از هم دور می‌شوند. این رابطه در دستگاهی نوشته شده است که نسبت به محیط انتشار ساکن است.

اگر سرعت منبع یا ناظر در مقایسه با سرعت نور چشم‌پوشیدنی نباشد ، باید رابطه ی نسبیتی دوپلر را به کار برد که به شکل زیر است:

در این رابطه V_r سرعت نسبی منبع و شنونده است.

مثال متداولی که برای توضیح اثر داپلر به کار می‌رود ، شنیدن صدای ماشینی است که از دور با آژیر نزدیک می‌شود و عبور می‌کند و سپس دور می‌شود. در هنگام نزدیک شدن ، فرکانس دریافتی (در مقایسه با فرکانس گسیل شده از منبع) افزایش می‌یابد. در لحظه ی عبور این فرکانس با فرکانس گسیل شده از منبع برابر می‌شود ، و در هنگام دور شدن فرکانس دریافتی با دور شدن ماشین کاهش می‌یابد. به بیان ساده‌تر آمبولانسی که به فرد ساکن نزدیک می‌شود ظاهراً دارای آژیر تندتری است و وقتی از وی دور می‌شود دارای آژیر کندتر به نظر می‌رسد.

انیمیشن زیر برای توصیف اثر داپلر می باشد. با حرکت ماشین به سمت چپ ، طول موج حاصل از صدای ماشین در سمت چپ کاهش و در سمت راست افزایش می‌یابد.

منبع : fa.wikipedia.org

پهنای باند تضمین شده یا Throughput

در شبکه های ارتباطات ، مانند اترنت یا رادیویی ، Throughput میانگین نرخ حمل موفق پیغام روی یک کانال ارتباطی می باشد. این کانال ارتباطی ممکن است لینک فیزیکی ، لینک منطقی ، کانال بی سیم و یا ممکن است کانال ارتباطی بین دو کامپیوتر خاص باشد. Throughput برابر است با ، بازدهی سیستم یا مجموع بازدهی جمع نرخ های انتقال داده ( که به تمام پایانه ها در یک شبکه حمل شده است ). بازدهی را می توان به صورت ریاضی با مکانیزم تئوری صف تحلیل کرد.
هنگامی که میزان پهنای باند مورد نیاز را محاسبه می نماییم نکته حائز اهمیت آن است که ، حجم دیتای مورد نیاز برای ارسال و دریافت بر روی پهنای باند ، بیشتر از نرخ تضمین شده یا همان Throughput نباشد ، زیرا در این صورت با حجم دیتای زیاد و پهنای باند کم مواجه می شویم؛ که این مسئله سبب Buffer شدن دیتا در هنگام ارسال آن در مبدأ می شود.

آستانه انتخاب شده برای Throughput : با توجه به تحقیقات صورت گرفته و SLA ، وضعیت مطلوب حداقل نرخ تضمین شده در قرارداد و 50 % نرخ تضمین شده قابل قبول می باشد.

منبع : medu.ir

شارژر چسبان خورشیدی برای اسمارتفون شما

کمپانی ایکس دی دیزاین شارژر خورشیدی زیبایی را برای کاربران اسمارتفون و اجرا کننده موسیقی طراحی و راهی بازار کرده است.

مقایسه الگوریتم های رمزنگاری متقارن و نامتقارن

««« مقایسه الگوریتم های رمزنگاری متقارن و نامتقارن »»»

الگوریتم های رمزنگاری بسیار متعدد هستند ، اما تنها تعداد اندکی از آن‌ها به صورت استاندارد درآمده‌اند که ما در اینجا به مقایسه الگوریتم های متقارن و نامتقارن می پردازیم.

الگوریتم RSA

الگوریتم RSA

مدولاسیون QAM

««« مدولاسیون QAM »»»

QAM مخفف عبارت Quadrature Amplitude Modulation به معنی مدولاسیون دامنه تربیع می باشد. در ادامه بیشتر راجع به این مدولاسیون خواهیم گفت.

مدولاسیون QPSK

««« مدولاسیون QPSK »»»

یکی از متداولترین انواع مدولاسیون PSK بوده که به سبب حفاظت فوق العاده آن در برابر نویز در کانالهای نویزی کاربرد داشته و از ابتداء پخش DTH برنامه های تلویزیون ماهواره ای به عنوان فرمت استاندارد DVB-S و نیز ارتباطات زیردریائی مورد استفاده قرار گرفته است.

از ویژگی های این نوع مدولاسیون :

* هر نمونه با یک کلمه دو بیتی کد میشود.

* میزان شیفت کریر توسط هر نمونه تعیین میگردد.

* در مقایسه با BPSK، و برای نرخ بیت یکسان پهنای باند کمتری را اشغال میکند.

* سیستم گیرنده و فرستنده از پیچیدگی بالایی برخوردار است.

QPSK از دو تابع پایه استفاده می کند ، یک سینوس و یک کسینوس با تغییر فاز هر کدام از این حاملها می توانیم با هر علامت (سیگنال) دو بیت ارسال کنیم .ابعاد مدولاسیون با استفاده از تعداد توابع پایه به کار رفته تعریف می شود. بر همین اساس QPSK  یک سیگنال دو بعدی است .نه به خاطر اینکه در هر سمبل دو بیت ارسال می کند ، بلکه به علت اینکه دو سیگنال مستقل  (cos و sin) را برای خلق سمبلها مورد استفاده قرار می دهد.

اینجا یک تعریف مپ کردن چهار سمبلی برای QPSK آمده است. هر بسته در قالب یک sin یا cos   اما با فازهای مختلف تعریف شده است. (توجه داشته باشید که فاز زاویه ای است که سیگنال در آن آغاز می شود).

در QPSK تعریف چهار سمبل ، که به صورت sin یا cos نوشته می شود را می توان به فرمی نوشت که از آن دامنه کانالهای I و Q به راحتی قابل محاسبه باشد .مثلا ًسمبل S₁  را در نظر بگیرید ، با استفاده از خاصیت مثلثاتی .Cos(x+y) = cosx cosy-sinx siny

می توانیم عبارت معادل را بنویسیم: 

مشاهده خواهیم کرد که بسته سیگنال حامل نمایش دهنده یک سمبل خاص است که می تواند با استفاده از امواج سینوسی و کسینوسی آزاد با دامنه خاص ، بوجود آید. این امر تحقق سخت افزار را امکان پذیر می سازد.

در شکل زیر نحوه ارسال و دریافت یک سیگنال دیجیتال از طریق یک مدولاتور QPSK نشان داده شده است.

مدولاسیون پالسی کد شده یا PCM

اگر سیگنال کریر (حامل) به صورت پالس (به صورت منفصل) باشد ، در این صورت مدولاسیون های پالسی شکل می گیرد. مدولاسیون های پالسی به دو دسته تقسیم می شوند:

الف) مدولاسیون های منفصل ، مانند PPM ، PAM و PWM.

ب) مدولاسیون های دیجیتال ، مانند PSK ، FSK ، ASK و PCM که در سیستم های مخابره دیجیتال (مانند تلفنی ، تصویری) به کار می رود. در ادامه بیشتر راجع به این مدولاسیون صحبت خواهیم کرد.

مشخصات فرکانسی شبکه ی GSM

GSM در سه باند 900 ، 1800 و 1900 به کار گرفته می شود ، به طوریکه رنج فرکانسی هر یک از آنها در جدول زیر آمده است.

* مسیر Downlink : مسیر سیگنالینگ از طرف BTS به سمت  MSمی باشد.

* مسیر Uplink : مسیر سیگنالینگ از طرف MS به سمت BTS می باشد.

Range (Uplink)	Range (Downlink)	Freq-space	Bandwith	NO.Freq	Name
935-960 (MHZ)	890-915 (MHZ)	200 KHZ	25 MHZ	124	GSM900
1805-1880 (MHZ)	1710-1785 (MHZ)	200 KHZ	75 MHZ	374	DCS1800
1930-1990 (MHZ)	1850-1910 (MHZ)	200 KHZ	60 MHZ	299	PCS1900

شکل زیر فاصله ی فرکانسی بین مسیر Downlink و Uplink را نمایش می دهد.

مفهوم BSS در یک شبکه ی GSM

BSS یا Base Station Subsystem که به معنی زیر سیستم ایستگاه ثابت می باشد ، یکی از قسمتهای اصلی شبکه ی GSM است.

این قسمت وظیفه ی رادیویی سیستم را به عهده دارد و ارتباط رادیویی MS ها (واحدهای سیار) را کنترل می کند.

BSS از دو قسمت BTS و BSC تشکیل شده است و اینترفیس Abis را بین BTS و BSC و همچنین اینترفیس A را بین BSC  و MSC به کار می گیرد.

* BTS

BTS مسئول تبادل امواج رادیویی با واحد سیار و همچنین مسئول تبادل و کنترل اطلاعات با BSC می باشد. یک BTS شامل فرستنده و گیرنده های مستقلی می باشد که ارتباط هوایی و رادیویی را با واحد سیار بوجود می آورد و BTS کوچکترین واحد تأمین کننده ی سرویس در شبکه ی رادیویی سیار می باشد که به وسیله ی امواج رادیویی می تواند منطقه ی معینی از شبکه را که سلول نامیده می شود تحت پوشش قرار دهد و هر BTS با توجه به چگالی مشترکین در سلول می تواند از یک تا شش TRX آرایش شود. معمولاً برای هر BTS با توجه به طراحی پوششی برای آن منطقه می توان 3 سکتور در نظر گرفت.

وظایف عمده BTS عبارتند از:

- اجرای پرش فرکانسی (Frequency Hopping)

- رمزنگاری و رمزگشایی اطلاعات روی مسیر رادیویی

- گزارش کیفیت کانال ترافیکی خالی

- ارسال مستقیم اندازه گیریهای توان MS به سمت BSC

- عمل همزمانی بین MS ها و BTS مربوطه

- آشکار سازی قطار پالس های دسترسی تصادفی رسیده از MS های مختلف

- مدیریت خط سیگنالینگ بین BSC و MS

- تطبیق نرخ بیت و اجرای کدگذاری انتقال

BSC *

BSC در بخش رادیویی شبکه ی GSM قرار دارد و وظایف اصلی آن عبارتند از:

- مدیریت شبکه ی رادیویی

- مدیریت BTS ها

- ایجاد ارتباط با MS

- مدیریت شبکه ی انتقال

- برقراری ارتباط بین MS و MSC

BSC برای ارتباط با BTS از لینکهای سرعت بالا (T1 یا E1) روی اینترفیس Abis استفاده می کند و نرخ اطلاعات روی اینترفیس 16kbps ، Abis و روی اینترفیس A ، 64kbps است و برای سازگاری نرخ اطلاعات بین دو نُد BSC و MSC واحدی به نام TRAU یا Transcoder Rate Aduption Unit ، اطلاعات 16kbps را به 64kbps و برعکس تبدیل می کند.