 |
| شرح نظم الاتصالات Communication Systems |
اساسيات نظم الاتصالات
سنتعرف فيما يلي على التطور التاريخي لنظم الاتصالات مع شرح مبسط لمكونات نظم
الاتصالات وأنواعها.
تضمنت طرق الاتصال عن بعد الأولى الإشارات الدخانية والطبول واستُخدمت الطبول الناطقة من قبل السكان الأصليين في أفريقيا؛ والإشارات الدخانية في أمريكا الشمالية والصين.
في اليهودية الحاخامية كانت تُعطى إشارة عن طريق المناديل أو الأعلام على مسافات متقطعة على طول الطريق إلى الكاهن الكبير.
كما استُخدم الحمام الزاجل في بعض الفترات على مر التاريخ من قبل الثقافات المختلفة.
كما كان يستخدم العدائين الذين يتمتعون بسرعة عالية لنقل المعلومة من مكان إلى اخر.
استُخدمت أنظمة الإشارة الهيدروليكية اليونانية في أوائل القرن الرابع قبل الميلاد. كانت أجهزة الإشارة الهيدروليكية، التي استخدمت الأوعية المملوءة بالماء والإشارات البصرية، تعمل بصفتها تلغرافًا بصريًا.
في عام 1837 م استطاع العالم مورس أن يطور أول نظام للاتصالات الإلكترونية (التلغراف).
في عام 1876 تم ولأول مرة في التاريخ نقل صوت الإنسان عبر الأسلاك الكهربائية من طرف العالمين جراهام بل وتوماس.
في عام 1894 بدأت الاتصالات باستخدام موجات الراديو بواسطة العالم ماركوني.
في عام 1920 بدأ البث الإذاعي باستخدام موجات AM من خلال أجهزة ماركوني.
في عام 1933 اكتشفت موجات FM بواسطة العالم آرمسترونج.
في عام 1936 بدأ البث الإذاعي باستخدام موجات FM من خلال أجهزة آرمسترونج.
وأخذ التطور في عالم الاتصالات يتواصل منذ الحرب العالمية الثانية حتى تم اكتشاف أشباه الموصلات التي أحدثت تقدما هائلا في عالم الاتصالات وذلك بفضل صناعة الشرائح الإلكترونية الدقيقة والمتناهية في الصغر والتي سمحت لأنظمة الاتصالات الإلكترونية المتطورة والتي تشمل الأنظمة الرقمية، وأنظمة الميكروويف، والأقمار الصناعية، والاتصالات الضوئية بأن تحول العالم إلى قرية صغيرة.
نظام الاتصال هو نظام ينقل المعلومات من نقطة إلى نقطة أخرى؛ ونحن هنا سوف نقوم بتحويل إشارة المعلومات مثل الصوت أو الفيديو أو البيانات إلى إشارة كهربائية ؛و العناصر الرئيسية للاتصال هي مرسل المعلومات ؛ القناة أو وسيلة الاتصال ؛ومتلقي أو مستقبل المعلومات.
Message Source هو عبارة عن مصدر الرسالة نفسها.
Input Message هي رسالة الإدخال وتكون عبارة عن بيانات ومعلومات سيتم توصيلها.
Input Transducer محول الإدخال وهو الذي يقوم بتحويل رسالة الإدخال إلى شكل كهربائي.
Input Signal إشارة الإدخال وهي عبارة عن البيانات في شكل كهربائي (baseband signal) وهي إشارة النطاق الأساسي.
Transmitter المرسل ووطيفته هي تعديل الإشارة للإرسال.
Channel القناة وهي عبارة عن الوسيط الذي يتم إرسال الإشارة المرسلة عبره.
Distortion/Noise تشويه / ضوضاء وهي إشارات عشوائية أومؤثرات خارجية تؤثر على الإشارة.
Receiver جهاز الاستقبال وهو الجهاز الذي يقوم بتعديل الإشارة المستقبلة والتراجع عن التعديلات التي أجراها جهاز الإرسال.
Output Transducer محول الإخراج ومهمته تكون في تحويل الرسالة من الإشارة الكهربائية إلى شكلها الأصلي.
Output Message رسالة الإخراج وهي البيانات و المعلومات التي تم توصيلها
Message Destination وجهة الرسالة بمعنى وصول المعلومة أو البيانات إلى المكان المراد إيصالها إليه.
يمكن تقسيم الاتصالات الالكترونية إلى نوعين هما :
وهي عبارة عن أنظمة إلكترونية ترسل الطاقة وتستقبل على شكل تماثلي وهي عبارة عن إشارة ذات تغير متصل مثل الموجات الجيبية؛تعمل التكنولوجيا التناظرية على توصيل البيانات كإشارات إلكترونية ذات تردد أو سعة متفاوتة؛و يعد الإرسال الإذاعي والهاتف من الأمثلة الشائعة للتكنولوجيا التناظرية.
يستخدم عرض مجال ترددى قليل حيث أن ينقل عادة صوت فقط؛يكون التشويش Noise في النظام التماثلي كبير؛مستوي الحماية منخفض حيث يمكن لأي شخص سماعه مثل ترددات قنوات الراديو.
وهي عبارة عن أنظمة إلكترونية حيث أن الطاقة ترسل وتستقبل على شكل رقمي بمستويات متقطعة؛وفي التكنولوجيا الرقمية ، يتم إنشاء البيانات ومعالجتها في حالتين: مرتفع (يتم تمثيله برقم 1) ومنخفض (يتم تمثيله برقم 0)؛وتقوم التكنولوجيا الرقمية بتخزين ونقل البيانات في شكل 1 و 0.
يستخدم عرض ترددي اكبر من التماثلي حيث أنه من الممكن ان ينقل صوت وبيانات و إشارة صورة و فيديو و ضغط للبيانات و ضغط كاميرات و SMS ...الخ؛في النظام الاتصالات الرقمية يكون الضجيج أقل من النظام التماثلي حيث أننا نجد هناك مستوين فقط مرتفع يساوي 1 ومنخفض يساوي 0 ولذلك إحتمال Noise أقل؛يتمتع بحماية عالية حيث أن الإشارة تكون مشفرة .
تاريخ الاتصالات
تضمنت طرق الاتصال عن بعد الأولى الإشارات الدخانية والطبول واستُخدمت الطبول الناطقة من قبل السكان الأصليين في أفريقيا؛ والإشارات الدخانية في أمريكا الشمالية والصين.
في اليهودية الحاخامية كانت تُعطى إشارة عن طريق المناديل أو الأعلام على مسافات متقطعة على طول الطريق إلى الكاهن الكبير.
كما استُخدم الحمام الزاجل في بعض الفترات على مر التاريخ من قبل الثقافات المختلفة.
كما كان يستخدم العدائين الذين يتمتعون بسرعة عالية لنقل المعلومة من مكان إلى اخر.
استُخدمت أنظمة الإشارة الهيدروليكية اليونانية في أوائل القرن الرابع قبل الميلاد. كانت أجهزة الإشارة الهيدروليكية، التي استخدمت الأوعية المملوءة بالماء والإشارات البصرية، تعمل بصفتها تلغرافًا بصريًا.
في عام 1837 م استطاع العالم مورس أن يطور أول نظام للاتصالات الإلكترونية (التلغراف).
في عام 1876 تم ولأول مرة في التاريخ نقل صوت الإنسان عبر الأسلاك الكهربائية من طرف العالمين جراهام بل وتوماس.
في عام 1894 بدأت الاتصالات باستخدام موجات الراديو بواسطة العالم ماركوني.
في عام 1920 بدأ البث الإذاعي باستخدام موجات AM من خلال أجهزة ماركوني.
في عام 1933 اكتشفت موجات FM بواسطة العالم آرمسترونج.
في عام 1936 بدأ البث الإذاعي باستخدام موجات FM من خلال أجهزة آرمسترونج.
وأخذ التطور في عالم الاتصالات يتواصل منذ الحرب العالمية الثانية حتى تم اكتشاف أشباه الموصلات التي أحدثت تقدما هائلا في عالم الاتصالات وذلك بفضل صناعة الشرائح الإلكترونية الدقيقة والمتناهية في الصغر والتي سمحت لأنظمة الاتصالات الإلكترونية المتطورة والتي تشمل الأنظمة الرقمية، وأنظمة الميكروويف، والأقمار الصناعية، والاتصالات الضوئية بأن تحول العالم إلى قرية صغيرة.
تعريف نظم الاتصالات Communication Systems
نظام الاتصال هو نظام ينقل المعلومات من نقطة إلى نقطة أخرى؛ ونحن هنا سوف نقوم بتحويل إشارة المعلومات مثل الصوت أو الفيديو أو البيانات إلى إشارة كهربائية ؛و العناصر الرئيسية للاتصال هي مرسل المعلومات ؛ القناة أو وسيلة الاتصال ؛ومتلقي أو مستقبل المعلومات.
مكونات نظام الاتصالات
Message Source هو عبارة عن مصدر الرسالة نفسها.
Input Message هي رسالة الإدخال وتكون عبارة عن بيانات ومعلومات سيتم توصيلها.
Input Transducer محول الإدخال وهو الذي يقوم بتحويل رسالة الإدخال إلى شكل كهربائي.
Input Signal إشارة الإدخال وهي عبارة عن البيانات في شكل كهربائي (baseband signal) وهي إشارة النطاق الأساسي.
Transmitter المرسل ووطيفته هي تعديل الإشارة للإرسال.
Channel القناة وهي عبارة عن الوسيط الذي يتم إرسال الإشارة المرسلة عبره.
Distortion/Noise تشويه / ضوضاء وهي إشارات عشوائية أومؤثرات خارجية تؤثر على الإشارة.
Receiver جهاز الاستقبال وهو الجهاز الذي يقوم بتعديل الإشارة المستقبلة والتراجع عن التعديلات التي أجراها جهاز الإرسال.
Output Transducer محول الإخراج ومهمته تكون في تحويل الرسالة من الإشارة الكهربائية إلى شكلها الأصلي.
Output Message رسالة الإخراج وهي البيانات و المعلومات التي تم توصيلها
Message Destination وجهة الرسالة بمعنى وصول المعلومة أو البيانات إلى المكان المراد إيصالها إليه.
أنواع الاتصالات
يمكن تقسيم الاتصالات الالكترونية إلى نوعين هما :
أنظمة الاتصالات التماثلية Analogue Communications Systems
وهي عبارة عن أنظمة إلكترونية ترسل الطاقة وتستقبل على شكل تماثلي وهي عبارة عن إشارة ذات تغير متصل مثل الموجات الجيبية؛تعمل التكنولوجيا التناظرية على توصيل البيانات كإشارات إلكترونية ذات تردد أو سعة متفاوتة؛و يعد الإرسال الإذاعي والهاتف من الأمثلة الشائعة للتكنولوجيا التناظرية.
يستخدم عرض مجال ترددى قليل حيث أن ينقل عادة صوت فقط؛يكون التشويش Noise في النظام التماثلي كبير؛مستوي الحماية منخفض حيث يمكن لأي شخص سماعه مثل ترددات قنوات الراديو.
أنظمة الاتصالات الرقمية Digital Communications Systems
وهي عبارة عن أنظمة إلكترونية حيث أن الطاقة ترسل وتستقبل على شكل رقمي بمستويات متقطعة؛وفي التكنولوجيا الرقمية ، يتم إنشاء البيانات ومعالجتها في حالتين: مرتفع (يتم تمثيله برقم 1) ومنخفض (يتم تمثيله برقم 0)؛وتقوم التكنولوجيا الرقمية بتخزين ونقل البيانات في شكل 1 و 0.
يستخدم عرض ترددي اكبر من التماثلي حيث أنه من الممكن ان ينقل صوت وبيانات و إشارة صورة و فيديو و ضغط للبيانات و ضغط كاميرات و SMS ...الخ؛في النظام الاتصالات الرقمية يكون الضجيج أقل من النظام التماثلي حيث أننا نجد هناك مستوين فقط مرتفع يساوي 1 ومنخفض يساوي 0 ولذلك إحتمال Noise أقل؛يتمتع بحماية عالية حيث أن الإشارة تكون مشفرة .
المصادر
تاريخ الاتصالات-المناهج السعودية-Communication Systems-Introduction to Communication Systems