เป็นไปได้ไหมที่จะส่ง data หลาย ๆ บิตบน wire เส้นเดียวในคราวเดียว?

มีโพรโทคอลหรือวิธีการมอดูเลตที่มีอยู่ซึ่งส่งบิตข้อมูลจำนวนมากบนสายเดี่ยวในครั้งเดียวหรืออาจเป็นสายกราวด์เพิ่มเติม (เช่นการสื่อสารแบบอนุกรม)?

ฉันรู้ว่ามีวิธีการเช่น PSK หรือ FSK ที่เฟสหรือความถี่ของผู้ให้บริการมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อเป็นตัวแทนของบิตหรือสถานะของสัญญาณที่แตกต่างกัน แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นในเฟสหรือความถี่จะถูกส่งหนึ่งหลังจากที่อื่นคือ

มีวิธีการสื่อสารหรือการมอดูเลตหรือโปรโตคอลที่มีอยู่ซึ่งสามารถส่งบิตข้อมูลจำนวนมากในคราวเดียวและไม่ได้ใช้วิธีการเปลี่ยนแบบใน PSK หรือ FSK หรือไม่?

16-QAM ส่งสัญญาณ 4 บิตพร้อมกันโดยการปรับทั้งมุมเฟสและแอมพลิจูดของผู้ให้บริการ: -

เมื่อสิ้นสุดการรับสัญญาณรบกวนที่เพิ่มขึ้นระหว่างการแพร่กระจายสัญญาณอาจทำให้บิตมีลักษณะดังนี้: -

แต่หากยังมีช่องว่างระหว่างข้อมูลที่ได้รับและจุดกึ่งกลางระหว่างสัญลักษณ์ที่คุณสามารถตรวจจับได้

ดังนั้นหากคุณเข้าใจว่าเสียงรบกวนในช่องสัญญาณและแบนด์วิดธ์ช่องสัญญาณของคุณรองรับคุณจะสามารถส่งได้มากกว่าหนึ่งบิตพร้อมกัน (ตามที่Shannon-Hartley theorum แนะนำ ): -

แน่ใจ PSK และ FSK (และวิธีการมอดูเลตอื่น ๆ สำหรับเรื่องนั้น) สามารถมีตัวเลือกมากกว่าสองตัวเลือกสำหรับเฟสหรือความถี่ หากคุณมีสี่ตัวเลือกคุณสามารถส่งสองบิตพร้อมกัน

โมเด็มโทรศัพท์ขั้นสูง (ก่อนที่เราจะเปลี่ยนเป็นบรอดแบนด์) สามารถเข้ารหัสได้มากถึง 8 ถึง 10 บิตต่อครั้งโดยใช้สถานะการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน 256 ถึง 1024

แผนภาพ QAM-256 (จากที่นี่ )

นี่เป็นเพียงเมตาดาต้าที่ครอบคลุมเพราะฉันไม่ได้เห็นคำว่า "สัญลักษณ์" ถูกเน้นมากเท่าที่ฉันต้องการ ในระบบการสื่อสารทั่วไปคุณส่งเพียงหนึ่งสัญลักษณ์ในแต่ละครั้ง แต่คุณอาจมีมากกว่า 1 บิตต่อสัญลักษณ์

สัญลักษณ์เป็นแนวคิดเชิงตรรกะซึ่งถูกแมปกับการแสดงทางกายภาพบางอย่าง ตัวอย่างเช่นในคำตอบของ Dave Chapman มี 4 สัญลักษณ์ถูกแมปกับระดับแรงดันไฟฟ้าทางกายภาพของ 0V 1.25V 2.5V และ 3.75V ในตัวอย่าง 16QAM จากคำตอบของ Andy aka มี 16 สัญลักษณ์แมปกับการรวมกันของแอมพลิจูดและเฟส

จากนั้นคุณสามารถกำหนดการแมปสัญลักษณ์ลงบนบิต หากคุณมีเลนดิจิตอลง่ายๆที่มี 2 สัญลักษณ์: 0V และ 5V คุณอาจแมปสัญลักษณ์เหล่านั้นไปยังบิตที่ 1 และ 0 หากคุณมี 4 สัญลักษณ์ (เช่นคำตอบแรงดันไฟฟ้าของ Dave) คุณอาจแมปลงบนคู่ของบิต, 00, 01, 10, 11. ถ้าคุณมีสัญลักษณ์ 16 แบบเช่น 16QAM คุณอาจแมปกับกลุ่ม 4 บิต 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1,000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 และ 1111

ดังนั้นยิ่งคุณมีสัญลักษณ์มากเท่าไหร่คุณก็ยิ่งสามารถส่งได้มากขึ้นในเวลาเดียวกัน แน่นอนว่าสัญลักษณ์ที่มากขึ้นหมายถึงว่ามันยากที่จะแยกแยะสัญลักษณ์ที่ถูกส่งในภายหลัง

อาจเป็นไปได้ที่จะส่งสัญลักษณ์มากกว่าหนึ่งรายการบนเส้นลวดหากการแสดงออกทางกายภาพของสัญลักษณ์เหล่านั้นแยกได้ง่าย ตัวอย่างเช่นสายเคเบิลส่งข้อมูลที่มีสัญลักษณ์พอดีกับย่านความถี่แคบที่ดีมาก (หนึ่งต่อช่องสัญญาณ) สัญลักษณ์ที่ส่งไปในแต่ละช่องสามารถจัดการได้อย่างอิสระ

ฉันรู้ว่ามีวิธีการเช่น PSK หรือ FSK ที่เฟสหรือความถี่ของผู้ให้บริการมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อเป็นตัวแทนของบิตที่แตกต่างกันหรือสถานะของสัญญาณ แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นในเฟสหรือความถี่จะถูกส่งต่อกันอย่างใดอย่างหนึ่งและไม่ใช่ในทันที

สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง หากรูปแบบการปรับ FSK ของคุณมีความถี่ที่แตกต่างกัน 4 หรือ 8 หรือ 16 ความถี่ที่สามารถส่งแทนที่จะเป็นเพียงสองคุณสามารถส่ง 2 หรือ 3 หรือ 4 บิตต่อสัญลักษณ์

รูปแบบการมอดูเลตใด ๆ ที่มีมากกว่าสองตัวเลือกสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันในแต่ละช่วงเวลารับส่งสัญญาณมากกว่า 1 บิตต่อสัญลักษณ์

ดังนั้นฉันอยากรู้ว่ามีวิธีการสื่อสารหรือมอดูเลตหรือโปรโตคอลที่มีอยู่ซึ่งสามารถส่งบิตข้อมูลจำนวนมากในครั้งเดียวและไม่ได้ใช้วิธีการเปลี่ยนใน PSK หรือ FSK?

ตัวอย่างเช่นการปรับสัญญาณพัลส์ - แอมพลิจูด (PAM ซึ่งปัจจุบันเป็นหัวข้อยอดนิยมในการสื่อสารข้อมูลใยแก้วนำแสง) และการมอดูเลตแอมพลิจูดการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส (QAM) ได้รับการออกแบบโดยทั่วไปมากกว่า 1 บิตต่อบอด

หลังจากเขียนคำตอบนี้ฉันสังเกตว่าคำถามถูกแท็กเป็น "digital electronics": คำตอบของฉันต้องการส่วนประกอบแบบอะนาล็อกดังนั้นฉันไม่รู้ว่ามันจะมีประโยชน์หรือไม่ ฉันจะทิ้งไว้โดยไม่คำนึงถึงในกรณีที่เป็น

ในฐานะวิศวกรควบคุมระบบฉันขอเสนอวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายกว่า

หากคุณสามารถควบคุมกระแสหรือแรงดันไฟฟ้าของคุณในแบบอะนาล็อกที่มีความแม่นยำสูงคุณสามารถเลือกค่าอ้างอิงที่สูงและต่ำให้บอกว่า 0-16v เพื่อความเรียบง่าย จากที่นี่หากคุณมีความละเอียด 1v สำหรับการควบคุมของคุณคุณสามารถส่งข้อมูลได้สูงสุด 4 บิตพร้อมกันโดยเลือกการแทนค่าทศนิยมของฟิลด์บิตเป็นแรงดันไฟฟ้าของคุณ

ตัวอย่างเช่น:

0v => 0000
1v => 0001
7v => 0111
etc.

จากนั้นถ้าคุณตั้งเป็นนาฬิกาคุณสามารถเข้าใจได้ว่าค่านี้ได้รับการปรับปรุงที่ x Hz เพื่อให้โปรแกรมของคุณสามารถตอบสนองแม้ว่าค่าจะไม่เปลี่ยนแปลง

ข้อ จำกัด เพียงอย่างเดียวคือระดับความแม่นยำที่คุณสามารถควบคุมการส่งแรงดัน / กระแสของคุณ

มีโปรโตคอลมาตรฐานสำหรับการนี้เช่นPAM16 ซึ่งจะใช้ในอีเธอร์เน็ต ค่านี้เลือก 16 ค่าระหว่าง -1v ถึง 1v ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นสำหรับข้อมูลนี้

มีวิธีมาตรฐานที่ค่อนข้างเป็นธรรมที่เรียกว่า "dibit" ซึ่งจะส่งสองบิตในช่วงเวลาที่กำหนด บิตถูกเข้ารหัสเป็นแรงดันไฟฟ้าอะนาล็อกเช่นนี้

ข้อมูลแรงดันไฟฟ้า

0.00 V - 00

1.25 V - 01

2.50 V - 10

3.75 V - 11

ระบบนี้ใช้ตัวแปลง D / A เพื่อส่งและตัวแปลง A / D ที่จะรับ มีระบบที่คล้ายกันสำหรับ "tribits" และ quadbits "หลังจากนั้นไม่ดีมากปัญหาที่เห็นได้ชัดก็คือเมื่อคุณไปสู่ความแตกต่างที่เล็กลงและเล็กลงระหว่างรูปแบบบิต

ในความเป็นจริงนี่คือเหตุผลว่าทำไมการถ่ายโอนข้อมูลดิจิตอลจึงถูกคิดค้นขึ้นตั้งแต่แรก

บรรทัดล่างคุณสามารถทำได้ แต่มีการแลกเปลี่ยน

วิธีการส่งสัญญาณหลายสัญญาณผ่านสายเดี่ยวหรือสื่อกลางคือการใช้มัลติเพล็กซิ่งทั้งสองประเภทหลักคือFDM (Frequency Division Multiplexing) และ TDM (Time Division Multiplexing)

ใน FDM โดยทั่วไปสัญญาณแต่ละตัวจะปรับเปลี่ยนผู้ให้บริการที่แตกต่างกันและสัญญาณทั้งหมดจะถูกส่งในสื่อเดียวกันในครั้งเดียวที่ด้าน reciever โดยทั่วไปจะมีตัวกรองบางชนิดที่เลือกช่วงความถี่ที่น่าสนใจและ demodulate สัญญาณ

ใน TDM สัญญาณแต่ละสัญญาณจะถูกส่งในช่วงเวลาที่แตกต่างกันลองจินตนาการถึงสัญญาณ 8 สัญญาณซึ่งสัญญาณทุกตัวจะมีการเลี้ยวของตัวเองในช่วงเวลาเล็ก ๆ สัญญาณสัญญาณ 1 จะถูกส่งจากนั้นสัญญาณ 2 จากนั้นสัญญาณ 3 และอื่น ๆ รอบ ทำซ้ำและเริ่มต้นด้วยสัญญาณ 1 อีกครั้ง

ดูที่CDMA (การเข้าถึงหลายส่วนรหัส) จาก Wiki:

CDMA เป็นตัวอย่างของการเข้าถึงหลายจุดที่ผู้ส่งสัญญาณหลายคนสามารถส่งข้อมูลพร้อมกันผ่านช่องทางการสื่อสารเดียว สิ่งนี้ทำให้ผู้ใช้หลายคนสามารถแบ่งปันย่านความถี่ (ดูแบนด์วิดท์) เพื่อให้สิ่งนี้ปราศจากการแทรกแซงที่ไม่เหมาะสมระหว่างผู้ใช้ CDMA ใช้เทคโนโลยีสเปรดสเป็กตรัมและรูปแบบการเข้ารหัสพิเศษ

ตัวแปรของ FDM คือOFDM (Multiplexing Division Division Orthogonal Frequency)