1. مقدمة<br />يُعد التضمين وفك التضمين من العمليات الأساسية في أنظمة الاتصالات، حيث يتم من خلالهما نقل البيانات عبر القنوات المختلفة بكفاءة عالية. يستخدم التضمين لتعديل إشارة حاملة بحيث تحمل معلومات معينة، بينما يتم استخدام فك التضمين لاستخراج هذه المعلومات عند المستقبل. يعتمد نجاح أنظمة الاتصالات الحديثة على تقنيات التضمين وفك التضمين، سواء في البث الإذاعي، الهواتف المحمولة، الأقمار الصناعية، أو حتى شبكات الإنترنت.<br />تهدف هذه المقالة إلى تقديم شرح شامل لمفهوم التضمين وفك التضمين، أنواعهما، أهميتهما، والتطبيقات المختلفة لهما.<br />2. مفهوم التضمين (Modulation)<br />2.1 تعريف التضمين<br />التضمين هو عملية تغيير أحد خصائص الإشارة الحاملة (Carrier Signal) مثل السعة (Amplitude) أو التردد (Frequency) أو الطور (Phase)، بناءً على المعلومات المراد إرسالها. الهدف من التضمين هو تحسين قدرة الإشارة على الانتقال لمسافات طويلة وتقليل التشويش أثناء الإرسال.<br />2.2 لماذا نحتاج إلى التضمين؟<br />هناك عدة أسباب تجعل التضمين ضروريًا في أنظمة الاتصالات، منها:<br />نقل الإشارات لمسافات طويلة: بدون التضمين، قد تكون إشارات المعلومات ضعيفة جدًا ولا تصل إلى المستقبل بوضوح.<br />تقليل التشويش والتداخل: يساعد التضمين في الحد من تأثير الضوضاء والتداخل بين الإشارات المختلفة.<br />زيادة كفاءة استخدام الطيف الترددي: من خلال تضمين إشارات مختلفة على ترددات مختلفة، يمكن إرسال عدة إشارات عبر نفس القناة.<br />تحسين جودة الإشارة: بعض أنواع التضمين، مثل التضمين الترددي (FM)، تقلل من تأثير التشويش وتحسن جودة الصوت والصورة.<br />2.3 أنواع التضمين<br />يمكن تصنيف التضمين إلى عدة أنواع رئيسية، منها:<br />1. التضمين التناظري (Analog Modulation)<br />يستخدم في الإشارات التناظرية مثل الصوت والصورة، ومن أهم أنواعه:<br />التضمين السعوي (Amplitude Modulation - AM): يتم تغيير سعة الإشارة الحاملة بناءً على إشارة المعلومات. يُستخدم في البث الإذاعي والتلفزيوني.<br />التضمين الترددي (Frequency Modulation - FM): يتم تعديل تردد الإشارة الحاملة وفقًا لشدة الإشارة المرسلة. يُستخدم في البث الإذاعي عالي الجودة.<br />التضمين الطوري (Phase Modulation - PM): يتم تعديل الطور بناءً على المعلومات المرسلة. يُستخدم في بعض أنظمة الاتصالات الرقمية.<br />2. التضمين الرقمي (Digital Modulation)<br />يُستخدم في أنظمة الاتصالات الحديثة مثل الهواتف المحمولة والإنترنت، ومن أنواعه:<br />تضمين إزاحة السعة (Amplitude Shift Keying - ASK): يتم تغيير سعة الإشارة الحاملة بين قيمتين تمثلان البتات "0" و"1".<br />تضمين إزاحة التردد (Frequency Shift Keying - FSK): يتم تغيير تردد الإشارة الحاملة بناءً على البيانات الرقمية.<br />تضمين إزاحة الطور (Phase Shift Keying - PSK): يتم تغيير الطور وفقًا لإشارة البيانات.<br />التضمين المتعامد (Quadrature Amplitude Modulation - QAM): يجمع بين ASK وPSK لنقل مزيد من البيانات في نفس عرض النطاق.<br />3. مفهوم فك التضمين (Demodulation)<br />3.1 تعريف فك التضمين<br />فك التضمين هو العملية العكسية للتضمين، حيث يتم استخراج الإشارة الأصلية من الإشارة المستقبلة بعد انتقالها عبر القناة. تختلف طرق فك التضمين وفقًا لنوع التضمين المستخدم.<br />3.2 تقنيات فك التضمين<br />1. فك التضمين للإشارات التناظرية<br />فك التضمين السعوي (AM Demodulation): يتم استخدام دائرة كشف الغلاف (Envelope Detector) لاستخراج إشارة المعلومات من الموجة الحاملة.<br />فك التضمين الترددي (FM Demodulation): يتم استخدام دوائر خاصة مثل المذبذبات المتزامنة (Phase Locked Loop - PLL) أو المرشحات<br /><br />م.م. اية علي جمعة <br /><br />الجامعة الاولى في العراق