Digital Modulation: anplitid ak frekans

Radyo Frekans Modilasyon

Menm si ki baze sou konsèp yo menm, dijital-modulasyon waveform gade byen diferan de tokay analòg yo.

Menm si lwen soti nan disparisyon, batman analòg se tou senpleman enkonpatib ak yon mond dijital. 

Nou pa konsantre efò nou yo sou k ap deplase onn analog soti nan yon sèl kote nan yon lòt. Olye de sa, nou vle deplase done: rezo san fil, nimerik siyal odyo, mezi Capteur, ak pou fè. Pou transfere done dijital, nou itilize dijital batman.

Nou dwe fè atansyon, menm si, ak tèminoloji sa a. "Analog" ak "dijital" nan kontèks sa a refere a ki kalite enfòmasyon ke yo te transfere, pa nan karakteristik debaz yo nan fòm aktyèl la transmèt. 

Tou de analòg ak batman dijital itilize fèt san pwoblèm varye siyal; diferans lan se ke yon siyal analòg-modulation demodule nan yon ond en analòg fòm, Lè nou konsidere ke yon siyal nimerik modulation konsiste de inite baton disrè, yo rele senbòl, ki yo entèprete kòm done dijital.

Gen vèsyon analòg ak dijital nan twa tip batman yo. Ann kòmanse ak anplitid ak frekans.

Digital anplitid Modulation
Sa a ki kalite batman refere yo kòm anplitid chanjman keur (ASK). Ka a ki pi fondamantal se "sou-off manyen" (OOK), epi li koresponn prèske dirèkteman nan relasyon an matematik diskite nan paj la dedye a [[analòg anplitid anplitid]]: Si nou itilize yon siyal dijital kòm en fòm nan baz, miltipliye. baseband la ak konpayi asirans lan rezilta nan yon ond modulation ki nòmal pou lojik segondè ak "koupe" pou lojik ki ba. Anplitid lojik-segondè a koresponn ak endèks la batman.

Domèn Tan
Konplo a ki anba la a montre OOK pwodwi lè l sèvi avèk yon konpayi asirans 10 megaèrts ak yon 1 MHz siyal revèy dijital. Nou ap opere nan domèn nan matematik isit la, se konsa lojik-segondè anplitid la (ak anplifikatè a konpayi asirans) se tou senpleman dimansyon "1"; nan yon kous reyèl ou ta ka gen yon V veyikil transpò 1 V ak yon siyal lojik 3.3 V.

Ou ka remake yon sèl enkonsistans ant egzanp sa a ak relasyon matematik ki diskite nan paj [[Amplitude Modulation]]: nou pa t chanje siyal baseband la. Si w ap fè fas ak yon tipik-makonnen ond dijital, pa gen okenn mouvman anwo a se nesesè paske siyal la rete nan pòsyon pozitif la nan aks la y.

Frekans Domèn
Isit la se spectre ki koresponn lan:




Konpare sa a spectre la pou modulasyon anplitid ak yon 1 MHz sinis vag:




Pifò nan spectre a se menm bagay la - yon Spike nan frekans lan konpayi asirans (fC) ak yon spike nan fC plis frekans lan en ak fC mwens frekans lan en. 

Sepandan, spectre ASK la tou gen pi piti Spikes ki koresponn ak Harmony yo 3rd ak 5: frekans lan fondamantal (fF) se 1 megaèrts, ki vle di ke Harmony nan 3yèm (f3) se 3 megaèrts ak 5 an Harmony (f5) se 5 megaèrts. . Se konsa, nou gen kranpon nan fC plis / mw fF, f3, ak f5. Ak aktyèlman, si ou te elaji konplo a, ou ta wè ke Spikes yo kontinye selon modèl sa a.

Sa fè sans pafè. Yon transfòme Fourier nan yon kare vag konsiste de yon onn sinis nan frekans fondamantal la ansanm ak diminye-anplitid vag sini nan armonik yo enpè, ak sa a kontni Harmony se sa nou wè nan spectre yo montre anwo a.

Diskisyon sa a mennen nou nan yon pwen enpòtan pratik: tranzisyon brid sou kou ki asosye ak rapid batman dijital pwodwi (endezirab) pi wo-frekans kontni. Nou dwe kenbe sa a nan tèt lè nou konsidere Pleasant aktyèl la nan siyal la modulation ak prezans nan frekans ki ta ka entèfere ak lòt aparèy.

Digital frekans Modulation
Sa a se ki kalite batman yo rele frekans chanjman kap (FSK). Pou rezon nou yo li pa nesesè pou nou konsidere yon ekspresyon matematik FSK; olye, nou ka senpleman presize ke nou pral gen frekans f1 lè done an en se lojik 0 ak frekans f2 lè done an en se lojik 1.

Domèn Tan
Yon metòd pou génération fòm onl FSK pare-pou-transmisyon se premye kreye yon siyal en baz analòg ki chanje ant f1 ak f2 selon done dijital yo. Isit la se yon egzanp nan yon ond FSK ond ak f1 = 1 kHz ak f2 = 3 kHz. Pou asire ke yon senbòl se menm dire pou lojik 0 ak lojik 1, nou itilize yon sèl 1 kHz sik ak twa 3 kHz sik.

Se fòm nan ond en Lè sa a, deplase (lè l sèvi avèk yon mixer) jiska frekans konpayi asirans lan ak transmèt. Apwòch sa a se patikilyèman sou la men nan sistèm lojisyèl-defini-radyo: analoji fòm an en se yon siyal ba-frekans, e konsa li ka pwodwi matematik Lè sa a, prezante nan riral la analòg pa yon DAC. Sèvi ak yon DAC yo kreye siyal la segondè-frekans transmèt ta dwe pi difisil.

Yon fason ki pi senpman senp pou aplike FSK se tou senpleman gen de siyal konpayi asirans avèk diferan frekans (f1 ak f2); youn oswa lòt la se bat nan pwodiksyon an selon nivo lojik done binè yo. 

Rezilta sa a nan yon ond final transmèt ki chanje toudenkou ant de frekans, anpil tankou FSK ond la FSK pi wo a eksepte ke diferans ki genyen ant de frekans yo se pi piti anpil an relasyon ak frekans an mwayèn. Nan lòt mo, si ou te gade nan yon konplo tan-domèn, li ta difisil a diferansye vizyèlman seksyon yo f1 soti nan seksyon yo f2 paske diferans ki genyen ant f1 ak f2 se sèlman yon fraksyon ti nan f1 (oswa f2).

Frekans Domèn
Se pou nou gade nan efè FSK nan domèn frekans lan. Nou pral sèvi menm nou frekans founisè 10 megaèrger (oswa mwayèn konpayi asirans frekans nan ka sa a), epi nou pral sèvi ak ± 1 megaèrts tankou devyasyon la. (Sa a se ireyèl, men pratik pou rezon aktyèl nou yo.) Se konsa, siyal la transmèt yo pral 9 megaèrts pou lojik 0 ak 11 megaèrts pou lojik 1. Isit la se spectre an:

Remake byen ke pa gen okenn enèji nan "frekans nan konpayi asirans". Sa a se pa etone, konsidere siyal la modulation se pa janm nan 10 megaèrts. Li se toujou nan swa 10 megaèrts mwens 1 megaèrts oswa 10 megaèrts plis 1 megaèrts, ak sa a se jisteman kote nou wè de Spikes yo dominan: 9 megaèrts ak 11 megaèrts.

Men, sa ki sou frekans yo lòt prezan nan spectre sa a? Oke, FSK espèk analiz se pa patikilyèman senp. Nou konnen ke pral gen plis Fourier enèji ki asosye ak tranzisyon yo brid sou kouran ant frekans. 

Li sanble ke FSK rezilta nan yon kalite sinc-fonksyon de spectre pou chak frekans, sa vle di, se yon sèl santre sou f1 ak lòt la santre sou f2. Sa yo konte pou Spikes yo frekans adisyonèl wè sou chak bò nan de Spikes yo dominan.

Rezime
* Modulation Digital anplitid enplike nan varye anplitid nan yon vag konpayi asirans nan seksyon disrè selon done binè.

* Apwòch ki pi senp pou modulation dijital anplitid se sou-off manyen.

* Avèk batman dijital frekans, se frekans nan yon konpayi asirans oswa yon siyal en varye nan seksyon disrè selon done binè.

* Si nou konpare dijital batman nan modulasyon analòg, nou wè ke tranzisyon yo brid sou kou kreye pa rezilta modulation dijital nan enèji adisyonèl nan frekans pi lwen de konpayi asirans lan.

Kite yon mesaj 

mesaj Lis