Pulse Modulation MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Pulse Modulation - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर विकल्प 2: टीडीएम को समय-समय पर ट्रांसमीटर और रिसीवर को सिंक्रनाइज़ करने की आवश्यकता होती है, है।

Key Points

• समय विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (TDM) सिंक्रनाइज़ स्विच के माध्यम से एक सामान्य सिग्नल पथ पर स्वतंत्र सिग्नलों को प्रसारित करने और प्राप्त करने की एक विधि है।
• TDM एक चैनल पर उपलब्ध समय को समय स्लॉट में विभाजित करता है और इन स्लॉट्स को विभिन्न डेटा स्ट्रीम को आवंटित करता है।
• यह सुनिश्चित करने के लिए कि सही डेटा सही समय स्लॉट में प्राप्त हो, TDM में ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच सिंक्रनाइज़ेशन महत्वपूर्ण है।
• यदि ट्रांसमीटर और रिसीवर सिंक्रनाइज़ नहीं हैं, तो एक स्लॉट के लिए बनाए गए डेटा को दूसरे में प्राप्त किया जा सकता है, जिससे डेटा हानि या भ्रष्टाचार हो सकता है।
• प्रभावी सिंक्रनाइज़ेशन में ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच संरेखण बनाए रखने के लिए आवधिक जांच और समायोजन शामिल हैं।

Additional Information

• TDM का उपयोग विभिन्न संचार प्रणालियों जैसे टेलीफोन नेटवर्क में किया जाता है, जहाँ एक ही लाइन पर कई कॉल प्रसारित किए जाते हैं।
• TDM के विभिन्न प्रकार हैं, जिनमें सिंक्रोनस TDM और सांख्यिकीय TDM शामिल हैं।
• सिंक्रोनस TDM प्रत्येक डेटा स्ट्रीम को निश्चित समय स्लॉट असाइन करता है, चाहे भेजने के लिए डेटा हो या नहीं, जिससे संभावित अक्षमता होती है।
• दूसरी ओर, सांख्यिकीय TDM मांग के आधार पर समय स्लॉट को गतिशील रूप से आवंटित करता है, जिससे दक्षता में सुधार होता है।
• TDM सिस्टम में अक्सर डेटा अखंडता सुनिश्चित करने के लिए त्रुटि का पता लगाने और सुधार के तंत्र शामिल होते हैं।

गणना:

कुल मॉडुलन सूचकांक, व्यक्तिगत मॉडुलन सूचकांकों के वर्गों के योग के वर्गमूल के बराबर होता है। यदि दो तरंगों के लिए मॉडुलन सूचकांक 0.3 और 0.4 हैं, तो कुल मॉडुलन सूचकांक है:

m_कुल = √(0.3² + 0.4²)

m_कुल = √(0.09 + 0.16) = √0.25 = 0.5

इसलिए, कुल मॉडुलन सूचकांक 0.5 है।

व्याख्या:

8-बिट A/D कन्वर्टर में क्वांटाइजेशन त्रुटि

परिभाषा: एक एनालॉग से डिजिटल (A/D) कन्वर्टर में क्वांटाइजेशन त्रुटि वास्तविक एनालॉग इनपुट मान और डिजीटल आउटपुट मान के बीच का अंतर है। यह A/D कन्वर्टर के सीमित रिज़ॉल्यूशन के कारण उत्पन्न होता है, जो एनालॉग इनपुट के सभी संभावित मानों को सटीक रूप से प्रदर्शित नहीं कर सकता है।

कार्य सिद्धांत: एक A/D कन्वर्टर एक एनालॉग वोल्टेज को संबंधित डिजिटल मान में बदल देता है। एनालॉग इनपुट की श्रेणी को असतत स्तरों में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक स्तर को एक अद्वितीय डिजिटल कोड सौंपा जाता है। A/D कन्वर्टर का रिज़ॉल्यूशन एनालॉग इनपुट का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बिट्स की संख्या से निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, एक 8-बिट A/D कन्वर्टर इनपुट रेंज को 28 = 256 असतत स्तरों में विभाजित करता है।

क्वांटाइजेशन त्रुटि की गणना:

क्वांटाइजेशन त्रुटि को सबसे छोटे चरण (लीस्ट सिग्निफिकेंट बिट - LSB) के आकार का निर्धारण करके अनुमानित किया जा सकता है जिसे A/D कन्वर्टर हल कर सकता है। -1 से +1 वोल्ट तक इनपुट वोल्टेज रेंज वाले 8-बिट A/D कन्वर्टर के लिए, चरणों की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

कुल वोल्टेज रेंज = 1 - (-1) = 2 वोल्ट

असतत स्तरों की संख्या = 2⁸ = 256

वोल्टेज चरण आकार (LSB) = कुल वोल्टेज रेंज / स्तरों की संख्या = 2 वोल्ट / 256 ≈ 0.0078125 वोल्ट = 7.8125 mV

क्वांटाइजेशन त्रुटि आमतौर पर ±1/2 LSB होती है, इसलिए:

क्वांटाइजेशन त्रुटि = ± (7.8125 mV / 2) ≈ ± 3.90625 mV

चूँकि त्रुटि को आमतौर पर पूर्ण मान के रूप में माना जाता है, इसलिए 8-बिट A/D कन्वर्टर के लिए प्रति चरण क्वांटाइजेशन त्रुटि लगभग 3.90625 mV है। इसका मतलब है कि सही उत्तर 4 mV के सबसे करीब है। हालाँकि, चूँकि प्रश्न में "लगभग बराबर" निर्दिष्ट है, इसलिए उत्तर को निकटतम दिए गए विकल्प पर गोल किया जाएगा।

सही विकल्प है: विकल्प 3: 2 mV

संकल्पना:

PCM में m-स्तर को एन्कोड करने के लिए हमें उन बिट्स की आवश्यकता होती है जिन्हें निम्न को संतुष्ट करना चाहिए:

2n ≥ m

n ≥ log2m

अनुप्रयोग:

64 स्तर के PCM में 64 परिमाणीकरण के अलग-अलग स्तर होते हैं, जिनके लिए निम्न आवश्यक है:

log264 = प्रत्येक नमूना स्तर का प्रतिनिधित्व करने के लिए 6 बिट कोड।

TV प्रसारण में:

• वीडियो अवशिष्ट पक्षीय मॉडुलन बैंड होता है, जो आयाम मॉडुलन तरंग का एक रूप होता है
• वीडियो सिग्नल इस प्रकार वाहक के आयाम भिन्नता में एन्कोडेड होता है
• ऑडियो सिग्नल FM तरंग के रूप में कूटबद्ध होता है
• इसलिए, ऑडियो सिग्नल वाहक के आवृत्ति परिवर्तन के रूप में कूटबद्ध होता है

शोर वह सिग्नल होता है जो मुख्य रूप से आयाम को प्रभावित करता है। इसलिए वीडियो सिग्नल आयाम में परिवर्तन से विकृत होता है।

प्रमात्रीकरण: 

• यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके माध्यम से सतत एनालॉग मानों की एक श्रेणी को एक मान तक प्रमाणत्र या पूर्णांक किया जाता है, जिससे असतत डिजिटल सिग्नल के नमूने तैयार होते हैं।
• प्रमात्रीकरण त्रुटि तब होती है जब किसी इनपुट मान और उसके निर्धारित मान के बीच अंतर होता है।
• जब किसी एनालॉग सिग्नल को उसके डिजिटल रूप में परिवर्तित किया जाता है, तो प्रमात्रीकरण होता है, इस प्रकार यह स्पंद कोड मॉडुलन (PCM) में होता है।

PCM:

• PCM का मतलब स्पंद कोड मॉडुलन होता है।

• यह एक ऐसी तकनीक है जिसके द्वारा एक एनालॉग सिग्नल को डिजिटल नेटवर्क के माध्यम से सिग्नल पारेषण के लिए डिजिटल रूप में परिवर्तित किया जाता है।

• PCM में शामिल प्रमुख चरण नमूने, प्रमात्रीकरण और एन्कोडिंग हैं।

• PCM के साथ, एनालॉग सिग्नल के आयाम को नियमित अंतराल पर नमूने के रुप में लिया जाता है और एक बाइनरी नंबर में परिवर्तित किया जाता है।

• मूल सिग्नल और परिवर्तित डिजिटल सिग्नल के बीच अंतर को प्रमात्रीकरण त्रुटि कहा जाता है।

   

   

 PCM के साथ संबंधित कुछ लाभ निम्नानुसार है:

• पारेषण रव और हस्तक्षेप से प्रतिरक्षा।
• पारेषण पथ के साथ कोडित सिग्नल को पुन: उत्पन्न करना संभव होता है।
• प्रमात्रीकरण रव प्रमात्रीकरण स्तर की संख्या पर निर्भर करता है और प्रति सेकंड उत्पादित नमूनों की संख्या पर नहीं।
• कोडित सिग्नल का भंडारण आसान होता है।

 PCM के अलाभ में निम्न शामिल होता है:

• ज्यादा बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
• तुल्यकालन की आवश्यकता होती है।
• एनालाॅग प्रणाली के संगत नहीं होता है

PCM:

• PCM का मतलब स्पंद कोड मॉडुलन होता है।
• PCM के साथ, एनालॉग सिग्नल के आयाम को नियमित अंतराल पर नमूने के रुप में लिया जाता है और एक द्विआधारी संख्या में परिवर्तित किया जाता है।
• मूल सिग्नल और परिवर्तित डिजिटल सिग्नल के बीच अंतर को प्रमात्रीकरण त्रुटि कहा जाता है।

 PCM के साथ संबंधित कुछ लाभ निम्नानुसार है:

• पारेषण रव और व्यतिकरण से प्रतिरक्षा।
• पारेषण पथ के साथ कोडित सिग्नल को पुन: उत्पन्न करना संभव होता है।
• प्रमात्रीकरण रव प्रमात्रीकरण स्तर की संख्या पर निर्भर करता है और प्रति सेकंड उत्पादित नमूनों की संख्या पर नहीं।
• कोडित सिग्नल का भंडारण आसान होता है।

 PCM के अलाभ में निम्न शामिल होता है:

• ज्यादा बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
• तुल्यकालन की आवश्यकता होती है।
• एनालाॅग प्रणाली के संगत नहीं होता है

AM की तुलना में FM के लाभ निम्न हैं:

• संशोधित सिग्नल और शोर अनुपात
• निकटवर्ती स्टेशनों के बीच छोटा भौगोलिक हस्तक्षेप
• निम्न विकिर्ण शक्ति
• दी गई ट्रांसमीटर शक्ति के लिए अच्छी तरह से परिभाषित सेवा क्षेत्र।

FM का नुकसान:

• बहुत अधिक बैंडविड्थ
• अधिक जटिल संग्राही और ट्रांसमीटर।

अवधारणा:

n-बिट PCM प्रणाली के लिए स्तरों की संख्या निम्नलिखित द्वारा दी गई है:

L = 2n

हम यह भी बता सकते हैं कि किसी दिए गए परिमाणीकरण स्तर के लिए बिट्स की संख्या निम्न होगी:

n = log2 L

गणना:

दिए गए स्तरों की संख्या = 4096, अर्थात L = 4096

प्रयुक्त बिट की संख्या निम्न होगी:

n = log2 (4096)

= log2 (212)

= 12 log2 (2)

n = 1

PCM की बैंडविड्थ निम्न द्वारा दी गई है:

\(BW=n{f_s}\)

n = एन्कोड के लिए बिट्स की संख्या

f s = प्रतिचयन आवृत्ति

अवधारणा:

n-बिट PCM प्रणाली के लिए स्तरों की संख्या निम्नलिखित द्वारा दी गई है:

L = 2n

हम यह भी बता सकते हैं कि किसी दिए गए परिमाणीकरण स्तर के लिए बिट्स की संख्या निम्न होगी:

n = log2 L

PCM की बैंडविड्थ निम्न द्वारा दी गई है:

\(BW=n{f_s}\)

n = एन्कोड के लिए बिट्स की संख्या

f s = प्रतिचयन आवृत्ति

गणना:

L = 4 परिमाणीकरण स्तरों के लिए बिट की संख्या n = log2 4 = 2 बिट।इसलिए बैंडविड्थ है:

B.W. = 2 fs

उसी प्रकार L = 4 परिमाणीकरण स्तरों के लिए बिट की संख्या n = log2 64 = 6 बिट। इसलिए बैंडविड्थ है:

B.W. = 6 fs

स्पष्ट रूप से बैंडविड्थ में 3 गुना की वृद्धि हुई है।

AM, FM और PM की तरंग नीचे दर्शाई गयी है:

​

आवृत्ति मॉडुलन में वाहक की आवृत्ति संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तनीय होती है और वाहक का आयाम स्थिर रहता है।

अवधारणा:

डेल्टा मॉडुलन प्रणाली में दो प्रकार के विरूपण (त्रुटियाँ) होती हैं अर्थात्

1) ढलान अधिभार त्रुटि

2) कणिकामय त्रुटि

इसे दिए गए चित्र की सहायता से समझाया गया है:

ढलान अधिभार त्रुटि से बचने के लिए, इष्टतम या वांछित स्थिति निम्न है:

\(\frac{{\rm{\Delta }}}{{{T_s}}} = \frac{{d\;m\left( t \right)}}{{dt}}\)

यानी मात्राबद्ध आउटपुट के चरण वृद्धि इनपुट का पालन करना चाहिए

ढलान अधिभार तब होता है जब:

\(\frac{{\rm{\Delta }}}{{{T_s}}} < \frac{{d\;m\left( t \right)}}{{dt}}\)

ढलान अधिभार त्रुटि को रोकने/से बचने के लिए, जो शर्त पूरी होनी चाहिए वह निम्न है:

\(\frac{{d\;m\left( t \right)}}{{dt}} \le \frac{{\rm{\Delta }}}{{{T_s}}}\)

m(t) एक ज्यावक्रीय तरंग है जो इस प्रकार दी गई है:

m(t) = Am sin ωm t

इसलिए, ढलान अधिभार से बचने की स्थिति बन जाती है:

\(\frac{d}{{dt}}({A_m}\sin {\omega _m}t) \le \frac{{\rm{\Delta }}}{{{T_s}}}\)

\({A_m}\cos {\omega _m}t\;\left( {{\omega _m}} \right) \le \frac{{\rm{\Delta }}}{{{T_s}}}\)

Am cos (2π (mt)).2πfm ≤ Δ⋅fs

\({A_m} \le \frac{{{\rm{\Delta }}{f_s}}}{{2\pi {f_m} \cdot \cos \left( {2\pi {f_m}f} \right)}}\)

अधिकतम आयाम के लिए, उपरोक्त शर्त बन जाती है:

\({A_m} \le \frac{{{\rm{\Delta }} \cdot {f_s}}}{{2\pi {f_m}}}\)

• PCM (स्पंद कूट मॉडुलन) एनालॉग डेटा के संचरण के लिए एक डिजिटल योजना है। 
• एक एनालॉग सिग्नल का आयाम निरंतर सीमा में किसी भी मान को ले सकता है अर्थात् यह अनंत मानों को ले सकता है। 
• लेकिन, डिजिटल सिग्नल आयाम सीमित मानों को ले सकता है। 
• एनालॉग सिग्नलों को प्रतिचयन और प्रमात्रीकरण द्वारा डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। 

PCM का लाभ:

• कूटलेखन PCM में संभव होता है। 
• बहुत उच्च शोर उन्मुक्ति अर्थात् शोर की मौजूदगी में बेहतर प्रदर्शन। 
• लंबी दूरी के संचार के लिए सुविधाजनक। 
• अच्छा सिग्नल और शोर अनुपात। 

PCM का नुकसान:

• परिपथिकी जटिल होता है। 
• इसे बड़े बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। 
• तुल्यकालन की आवश्यकता ट्रांसमीटर और संग्राही के बीच होती है। 

संकल्पना:

प्रवणता अतिभार विरूपण: जब संदेश की अधिकतम प्रवणता Δ f_s की तुलना में अधिक है, तो डेल्टा मॉडुलक में प्रवणता अतिभार विरूपण होता है।

प्रवणता अतिभार विरूपण को रोकने की स्थिति

\(\vert {\dfrac{d{m(t)}}{dt}} \vert _{MAX} ≤|{Δ × f_s}|\) ,

जहाँ m(t)→ संदेश सिग्नल, f_s→ प्रतिचयन आवृत्ति

गणना:

दिया गया है f_m = 10 kHz

इनपुट 1 V_pp है, इसलिए अधिकतम इनपुट वोल्टेज 0.5 वोल्ट है।

माना कि लागू इनपुट ज्यावक्रीय है, तो

m(t) = A_msin(2πf_mt)

जहाँ

\(|\frac{dm(t)}{dt}|=2π f_mA_m \space cos(2π f_mt)\)

\(|\frac{dm(t)}{dt}|_{MAX} =2π f_m A_m\)

f_s = 10× (नाइक्विस्ट दर)

f_s =10×(2f_m)= 20(10k)=200kHZ

प्रवणता अतिभार विरूपण को रोकने की स्थिति से

\(\vert {\dfrac{d{m(t)}}{dt}} \vert _{MAX} ≤ \space |{Δ × f_s}| \)

2πA_mf_m ≤ Δ (200k)

2π(0.5)(10k) ≤ Δ (200k)

Δ ≥ 0.157

Δ _minimum = 0.157 V