단일 와이어에서 한 번에 여러 데이터 비트를 전송할 수 있습니까?

여러 데이터 비트가 단일 와이어를 통해 한 번에 전송되거나 추가 접지선 (직렬 통신과 같은)으로 전송되는 기존 프로토콜 또는 변조 방법이 있습니까?

PSK 또는 FSK와 같은 방법으로 반송파의 위상 또는 주파수가 신호의 다른 비트 또는 상태를 나타내도록 변경되지만 위상 또는 주파수의 이러한 변경이 순차적으로 연속적으로 전송됩니다.

PSK 또는 FSK에서 수행 된 이동을 사용하여 여러 데이터 비트를 한 번에 하나씩 전송할 수있는 기존의 통신 또는 변조 방법 또는 프로토콜이 있습니까?

16-QAM은 위상 각과 반송파 진폭을 모두 변조하여 4 비트를 동시에 전송합니다.

수신단에서, 전송 전파 동안 추가 된 잡음은 비트를 다음과 같이 만들 수있다 :-

그러나 수신 된 데이터와 감지 할 수있는 기호 사이의 중간 지점 사이에는 여전히 틈이 있습니다.

따라서 채널의 노이즈를 이해하고 채널 대역폭이 수용되는 경우 Shannon-Hartley theorum 에서 제안한대로 동시에 둘 이상의 비트를 전송할 수 있습니다 .

확실한. PSK 및 FSK (및 그 문제에 대한 다른 변조 방법)는 위상 또는 주파수에 대해 둘 이상의 선택을 할 수 있습니다. 네 가지 선택이 있으면 한 번에 두 비트를 보낼 수 있습니다.

고급 전화 모뎀 (모두 광대역으로 전환하기 전에)은 256 ~ 1024 개의 서로 다른 신호 상태를 사용하여 한 번에 최대 8 ~ 10 비트를 인코딩 할 수 있습니다.

QAM-256 다이어그램 ( 여기에서 )

내가 원하는만큼 "기호"라는 단어가 강조 표시되지 않았기 때문에 이것은 일종의 포괄적 인 메타 답변입니다. 일반적인 통신 시스템에서는 한 번에 하나의 심볼 만 보내지 만 심볼 당 1 비트 이상이있을 수 있습니다.

심볼은 물리적 표현에 매핑되는 논리적 개념입니다. 예를 들어 Dave Chapman의 답변 에는 0V 1.25V 2.5V 및 3.75V의 물리적 전압 레벨에 매핑 된 4 개의 심볼이 있습니다. Andy aka 's answer 의 16QAM 예제 에는 진폭과 위상의 조합으로 매핑 된 16 개의 심볼이 있습니다.

그런 다음 비트에 대한 심볼 매핑을 정의 할 수 있습니다. 2 개의 기호 (0V 및 5V)가있는 간단한 디지털 레인이있는 경우 해당 기호를 비트 1 및 0에 매핑 할 수 있습니다. Dave의 전압 응답과 같은 4 개의 기호가있는 경우 비트 쌍 00, 01, 10, 11. 16QAM과 같이 16 개의 기호가있는 경우 4 비트 그룹 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 및 1111.

따라서 심볼이 많을수록 더 많은 비트를 동시에 전송할 수 있습니다. 물론, 더 많은 기호는 나중에 전송 된 기호를 구별하기가 더 어렵다는 것을 의미합니다.

해당 기호의 물리적 표현이 분리하기 쉬운 경우 와이어에 둘 이상의 기호를 보낼 수도 있습니다. 예를 들어, 케이블은 기호가 매우 좁은 주파수 대역 (채널당 하나씩)에 맞는 데이터를 전송합니다. 이러한 각 채널에서 전송 된 심볼은 독립적으로 처리 할 수 ​​있습니다.

PSK 또는 FSK와 같은 방법으로 반송파의 위상 또는 주파수가 신호의 다른 비트 또는 상태를 나타내도록 변경되지만 위상 또는 주파수의 변경 사항이 순차적으로 연속적으로 전송됩니다.

반드시 그런 것은 아닙니다. FSK 변조 방식에 2 개 대신 전송할 수있는 4 개 또는 8 개 또는 16 개의 서로 다른 주파수가있는 경우 심볼 당 2 개 또는 3 개 또는 4 비트를 전송할 수 있습니다.

각 보오드 간격에서 2 개 이상의 서로 다른 심볼 선택을 제공하는 변조 방식은 심볼 당 1 비트 이상을 전송합니다.

그래서 PSK 또는 FSK에서 수행 된 시프트를 사용하여 여러 데이터 비트를 한 번에 하나씩 전송할 수있는 기존의 통신 또는 변조 방법 또는 프로토콜이 있는지 알고 싶습니다.

예를 들어, 펄스 진폭 변조 (PAM, 현재 광섬유 데이터 통신에서 가장 인기있는 주제) 및 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)은 일반적으로 보드 당 1 비트 이상으로 설계됩니다.

이 답변을 작성한 후, 질문에 "디지털 전자 제품"이라는 태그가 붙은 것을 발견했습니다. 내 답변에는 아날로그 구성 요소가 필요하므로 유용한 지 알 수 없습니다. 경우에 관계없이 그대로 두겠습니다.

제어 시스템 엔지니어로서 더 간단한 솔루션을 제안하고 싶습니다.

높은 정확도로 아날로그 방식으로 전류 또는 전압을 제어 할 수있는 경우, 높은 기준값과 낮은 기준값을 선택할 수 있습니다. 간단히하기 위해 0-16v라고합니다. 여기에서 컨트롤의 해상도가 1v 인 경우 비트 필드의 10 진수 표시를 전압으로 선택하여 최대 4 비트의 정보를 동시에 전송할 수 있습니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

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

그런 다음 시계로 설정하면이 값이 x Hz로 업데이트되므로 값이 변경되지 않은 경우에도 프로그램이 응답 할 수 있습니다.

이에 대한 유일한 한계는 전압 / 전류 전송을 제어 할 수있는 정밀도 수준입니다.

이더넷에 사용되는 PAM16 과 같은 표준화 된 프로토콜이 있습니다. -1v와 1v 사이에서 16 개의 값을 선택합니다. 이 정보에 대한 의견에 감사드립니다.

"dibit"라는 상당히 표준적인 방법이 있는데, 주어진 시간 슬롯에 2 비트를 보냅니다. 비트는 다음과 같이 아날로그 전압으로 인코딩됩니다.

전압 데이터

0.00 V-00

1.25 V-01

2.50 V-10

3.75 V-11

이 시스템은 D / A 변환기를 사용하여 보내고 A / D 변환기를 사용하여받습니다. "tribits"와 quadbits에 대해 유사한 시스템이 존재하지만, 그다지 좋지는 않습니다. 문제는 분명히 비트 패턴 사이의 더 작은 구분으로 갈수록 노이즈에 더 취약하다는 것입니다.

사실, 이것이 디지털 데이터 전송이 처음에 발명 된 이유입니다.

결론적으로, 당신은 이것을 할 수 있지만, 절충점이 있습니다.

단일 와이어 또는 매체를 통해 여러 신호를 전송하는 방법은 멀티플렉싱을 사용하는 것입니다. 두 가지 주요 유형은 FDM (Frequency Division Multiplexing)과 TDM (Time Division Multiplexing)입니다.

FDM에서 기본적으로 각 신호는 서로 다른 반송파를 변조하고 모든 신호는 한 번에 동일한 매체로 한 번에 전송됩니다. 일반적으로 관심있는 주파수 범위를 선택하고 신호를 복조하는 일종의 필터가 있습니다.

TDM에서 각 신호는 다른 시간 슬롯으로 전송됩니다. 모든 신호가 자체 턴을 갖는 8 개의 신호 라인을 상상하십시오. 작은 시간 슬롯 신호 1 동안 신호 2가 전송 된 다음 신호 3이 전송됩니다. 신호 1부터 다시 시작하십시오.

또한 볼 CDMA 위키에서 (코드 분할 다중 접속) :

CDMA는 다중 액세스의 예이며, 여러 송신기가 단일 통신 채널을 통해 동시에 정보를 보낼 수 있습니다. 이를 통해 여러 사용자가 주파수 대역을 공유 할 수 있습니다 (대역폭 참조). 사용자 사이에 과도한 간섭없이이를 허용하기 위해 CDMA는 확산 스펙트럼 기술과 특수 코딩 방식 (각 송신기에 코드가 할당 된 방식)을 사용합니다.

FDM의 변형은 OFDM (직교 주파수 분할 다중화)