PSpice برای مهندسی مخابرات دیجیتال ۲۰۲۲
PSpice for Digital Communications Engineering 2022

کتاب “PSpice برای مهندسی مخابرات دیجیتال” نشان می‌دهد که چگونه می‌توان سیستم‌های مخابرات دیجیتال و روش‌های مدولاسیون را با استفاده از مجموعه نرم‌افزاری بسیار قدرتمند Cadence Orcad PSpice نسخه 10.5 شبیه‌سازی کرد. سری فوریه و تبدیل فوریه برای سیگنال‌ها به کار می‌روند تا پایه‌ای برای تکنیک‌های مدولاسیون که در فصل‌های بعدی معرفی می‌شوند، بنا نهاده شود. سیگنال‌های باند پایه مختلف، از جمله سیگنال‌دهی باند پایه دوتایی، تولید می‌شوند و طیف آن‌ها بررسی می‌شود تا نامناسب بودن این سیگنال‌ها برای دسترسی به شبکه تلفن عمومی مشخص شود. مدولاسیون کد پالس و مدارهای مالتی‌پلکسینگ تقسیم زمانی بررسی و شبیه‌سازی می‌شوند و در آن مباحث مربوط به نمونه‌برداری و نویز کوانتیزاسیون مورد بحث قرار می‌گیرند. یک سیستم PCM تک کاناله را از انتقال تا گیرنده، یعنی سرتاسر، می‌سازیم و سیگنال‌های گفتاری واقعی را وارد می‌کنیم تا مشکلات مربوط به درهم‌آمیزی، نمونه‌برداری و نگهداری را بررسی کنیم. در اینجا به مبحث فشرد‌ه‌سازی (Companding) پرداخته می‌شود و به ویژگی‌های قانون A و قانون mu برای دستیابی به نسبت‌های سیگنال به نویز کوانتیزاسیون بهتر نگاه می‌کنیم. چندین نوع مدولاتور دلتا بررسی شده و همچنین مفهوم مالتی‌پلکسینگ تقسیم زمانی نیز در نظر گرفته می‌شود. تکنیک‌های سیگنال‌دهی چند سطحی مانند QPSK و QAM تجزیه و تحلیل و شبیه‌سازی می‌شوند و ‘مترهای دست‌ساز’، مانند مترهای پراکندگی و چشم، برای ارزیابی عملکرد این سیستم‌های مدولاسیون در حضور نویز استفاده می‌شوند. خانواده فیلترهای کسینوسی بالابرده برای شکل‌دهی داده‌ها قبل از انتقال به طور عمیق بررسی می‌شود و در آن کارایی پهنای باند و ظرفیت کانال مورد بحث قرار می‌گیرد. چندین نمودار در Probe رسم می‌کنیم تا کارایی این سیستم‌ها را مقایسه کنیم. طیف گسترده مستقیم آخرین موضوعی است که برای نشان دادن مزایای گسترش سیگنال در یک پهنای باند وسیع و ارائه امنیت سیگنال خوب به طور همزمان، بررسی و شبیه‌سازی می‌شود.

PSpice for Digital Communications Engineering shows how to simulate digital communication systems and modulation methods using the very powerful Cadence Orcad PSpice version 10.5 suite of software programs. Fourier series and Fourier transform are applied to signals to set the ground work for the modulation techniques introduced in later chapters. Various baseband signals, including duo-binary baseband signaling, are generated and the spectra are examined to detail the unsuitability of these signals for accessing the public switched network. Pulse code modulation and time-division multiplexing circuits are examined and simulated where sampling and quantization noise topics are discussed. We construct a single-channel PCM system from transmission to receiver i.e. end-to-end, and import real speech signals to examine the problems associated with aliasing, sample and hold. Companding is addressed here and we look at the A and mu law characteristics for achieving better signal to quantization noise ratios. Several types of delta modulators are examined and also the concept of time divisionmultiplexing is considered. Multi-level signaling techniques such as QPSK andQAMare analyzed and simulated and ‘home-made meters’, such as scatter and eye meters, are used to assess the performance of these modulation systems in the presence of noise. The raised-cosine family of filters for shaping data before transmission is examined in depth where bandwidth efficiency and channel capacity is discussed. We plot several graphs in Probe to compare the efficiency of these systems. Direct spread spectrum is the last topic to be examined and simulated to show the advantages of spreading the signal over a wide bandwidth and giving good signal security at the same time.