Основе модулисања

"Дигитално-аналогна претворба је процес промене једне од карактеристика аналогног сигнала на основу информација у дигиталним подацима. Синусни талас је дефинисан са три карактеристике: амплитудом, фреквенцијом и фазом. Када променимо било кога од ових карактеристика, створимо другачију верзију тог таласа. Дакле, променом једне карактеристике једноставног електричног сигнала, можемо га користити за представљање дигиталних података. ----- ФМУСЕР"


Постоје три механизма за модулацију дигиталних података у аналогни сигнал: амплитудно померање тастера (АСК), тастер са променом фреквенције (ФСК) и тастер фазног помака (ПСК). Поред тога, постоји и четврти (и бољи) механизам који комбинује промену и амплитуде и фазе модулација амплитуде квадрата (КАМ).

Проток
Потребна ширина опсега за аналогни пренос дигиталних података пропорционална је брзини сигнала, осим за ФСК, у којем је потребно додати разлику између носивих сигнала.

Такође погледајте: >> Поређење 8-КАМ, 16-КАМ, 32-КАМ, 64-КАМ 128-КАМ, 256-КАМ 

Сигнал носача
У аналогном преносу уређај за слање производи високофреквентни сигнал који делује као база информационог сигнала. Овај базни сигнал назива се носилац сигнал или фреквенција носача. Уређај за пријем је подешен на фреквенцију носача сигнала који очекује од пошиљаоца. Дигиталне информације тада мењају сигнал носача модификујући једну или више његових карактеристика (амплитуду, фреквенцију или фазу). Ова врста модификације се назива модулација (схифт кеиинг).

1. Амплитуде Схифт Кеиинг:
У кларењу с амплитудним помаком амплитуда носача сигнала се мијења за стварање сигналних елемената. И фреквенција и фаза остају константне док се амплитуда мења.

Бинарни АСК (БАСК)
АСК се обично имплементира користећи само два нивоа. То се назива двосмерно клипно померање амплитуде или искључивање (ООК). Вршна амплитуда једног нивоа сигнала је 0; други је исти као и амплитуда носачке фреквенције. Следећа слика приказује концептуални приказ бинарних АСКС-а.

 

Такође погледајте: >> Каква је разлика између АМ и ФМ? 

Имплементација:
Ако су дигитални подаци представљени као једнополарни НРЗ дигитални сигнал високог напона од 1В и ниског напона 0В, имплементација се може постићи множењем НРЗ дигиталног сигнала са носачем сигнала који долази из осцилатора који је представљен на следећој слици. Када је амплитуда НРЗ сигнала 1, задржава се амплитуда носачке фреквенције; када је амплитуда НРЗ сигнала 0, амплитуда носачке фреквенције је нула.




Ширина опсега за АСК:
Носач сигнала је само један једноставни синусни талас, али процес модулације производи непериодични композитни сигнал. Овај сигнал има континуирани скуп фреквенција. Као што очекујемо, пропусна ширина је пропорционална брзини сигнала (брзина преноса).

Међутим, нормално је укључен и други фактор, зван д, који зависи од процеса модулације и филтрирања. Вредност д је између 0 и 

●То значи да ширина опсега може бити изражена као што је приказано, где је С брзина сигнала, а Б ширина опсега.

Формула показује да потребна пропусна ширина има минималну вредност С и максималну вредност 2С. Најважнија тачка овде је локација пропусне ширине. Средина пропусне ширине је место где се налази фц фреквенција носача. То значи да ако имамо расположиви пропусни канал, можемо одабрати свој фц тако да модулирани сигнал заузима ту ширину појаса. То је у ствари и најважнија предност дигитално-аналогне претворбе.

Такође погледајте: >>Шта је КАМ: квадратурна амплитудна модулација 

2. Укључивање фреквенције

У тастатури са променом фреквенције фреквенција носачког сигнала варира да представља податке. Фреквенција модулираног сигнала је константна током трајања једног сигналног елемента, али се мења за следећи сигнални елемент ако се елемент података мења. И амплитуда врха и фаза остају константни за све сигналне елементе.

Бинарни ФСК (БФСК)
Један од начина размишљања о бинарном ФСК-у (или БФСК) је разматрање две носачке фреквенције. На следећој слици изабрали смо две носачке фреквенције ф1 и ф2. Први носач користимо ако је елемент података 0; користимо други ако је елемент података 1.




Горња слика показује, средина једне ширине опсега је ф1, а средина друге ф2. И ф1 и ф2 су удаљени од средине између два опсега. Разлика између две фреквенције је 2∆ф.

Такође погледајте: >> КАМ модулатор и демодулатор  

Имплементација:
Постоје две имплементације БФСК-а: некохерентна и кохерентна. У некохерентном БФСК-у може доћи до прекида у фази када се један сигнални елемент заврши, а други започне. У кохерентном БФСК-у фаза се наставља преко границе два сигнална елемента. Некохерентан БФСК може се применити третирањем БФСК као две АСК модулације и коришћењем две носачке фреквенције. Кохерентни БФСК може се имплементирати коришћењем једног осцилатора под контролом напона (ВЦО) који мења своју фреквенцију у складу са улазним напоном.

Следећа слика приказује поједностављену идеју иза друге имплементације. Улаз у осцилатор је униполарни НРЗ сигнал. Када је амплитуда НРЗ једнака нули, осцилатор одржава своју редовну фреквенцију; када је амплитуда позитивна, фреквенција се повећава.

Ширина опсега за БФСК:

На горњој слици приказана је ширина опсега ФСК. Опет су носећи сигнали само једноставни синусни таласи, али модулација ствара непериодични композитни сигнал са непрекидним фреквенцијама. ФСК можемо замислити као два АСК сигнала, сваки са сопственом фреквенцијом носача ф1 и ф2. Ако је разлика између две фреквенције 2∆ф, тада је потребна пропусна ширина

3. Кесе схифт фазе:
У тастатури са фазним помаком фаза носача варира тако да представља два или више различитих сигналних елемената. И амплитуда и фреквенција врха остају константне како се фаза мења.

Бинарни ПСК (БПСК):
Најједноставнији ПСК је бинарни ПСК, у којем имамо само два сигнална елемента, један са фазом 0 °, а други са фазом од 180 °. Следећа слика приказује концептуални приказ ПСК. Бинарни ПСК је једноставан као бинарни АСК са једном великом предностом - мање је подложан буци. У АСК-у је критеријум за детекцију бита амплитуда сигнала. Али у ПСК-у је фаза. Бука може промијенити амплитуду лакше него што може промијенити фазу. Другим речима, ПСК је мање подложан буци него АСК. ПСК је супериорнији од ФСК-а јер нам нису потребна два носача сигнала.

ГрупаШирина:
Ширина опсега једнака је оној за бинарни АСК, али мања од оне за БФСК. Не троши се пропусни опсег за одвајање два носача сигнала.

Такође погледајте: >>512 КАМ вс 1024 КАМ вс 2048 КАМ вс 4096 КАМ модулација

Имплементација:
Имплементација БПСК-а је једноставна као и за АСК. Разлог је тај што се сигнални елемент са фазом 180 ° може видети као комплемент сигналног елемента са фазом 0 °. Ово нам даје појма како имплементирати БПСК. Ми користимо поларни НРЗ сигнал уместо униполарног НРЗ сигнала, као што је приказано на следећој слици. Поларни НРЗ сигнал множи се с носачком фреквенцијом. 1 бит (позитивни напон) представљен је фазом која почиње на 0 °, а 0 бит (негативни напон) представљен је фазом која почиње на 180 °.

 

4. Куадратуре Амплитуде Модулација (КАМ)
ПСК је ограничен способношћу опреме да разликује мале разлике у фази. Овај фактор ограничава његову потенцијалну брзину бита. До сада смо мењали само једну од три карактеристике синусног таласа; али шта ако изменимо две? Зашто не комбинујете АСК и ПСК? Идеја употребе два носача, једног међуфазног и другог квадратурног, са различитим нивоима амплитуде за сваки носач, је концепт који стоји иза квадратурне амплитудне модулације (КАМ).

Могуће варијације КАМ-а су бројне. Следећа слика приказује неке од ових шема. На следећој слици Дела а приказана је најједноставнија 4-КАМ шема (четири различита типа сигналних елемената) користећи униполарни НРЗ сигнал за модулацију сваког носача. То је исти механизам који смо користили и за АСК (ООК). Део б показује још један 4-КАМ користећи поларни НРЗ, али ово је потпуно исто као и КПСК. Део ц приказује још један КАМ-4 у коме смо користили сигнал са два позитивна нивоа да модулирамо сваки од два носача. На крају, део - приказује сазвежђе 16-КАМ сигнала са осам нивоа, четири позитивна и четири негативна.

Такође можете да: >>Која је разлика између "дБ", "дБм" и "дБи"? 
                                >>Како учитати / додати М3У / М3У8 ИПТВ листе за репродукцију ручно на подржаним уређајима
                                >>Шта је ВСВР: Омјер напонског стајаћег таласа

Остави поруку 

Листа порука