Lisää suosikki Aseta kotisivu
Position:Koti >> Uutta >> Projektit

tuotteet Luokka

Tags

Fmuser Sites

Modulointitekniikan perusteet

Date:2020/6/20 14:11:17 Hits:



"Digitaalisen analogian muuntaminen on prosessi, jolla analogisen signaalin ominaisuuksia muutetaan digitaalisen datan tietojen perusteella. Siniaallon määrittelevät kolme ominaisuutta: amplitudi, taajuus ja vaihe. Kun muutamme ketään näistä ominaisuuksista, luomme erilaisen version aallosta. Joten muuttamalla yksinkertaisen sähköisen signaalin yhtä ominaisuutta, voimme käyttää sitä digitaalisen datan esittämiseen. ----- FMUSER"


Digitaalisen datan moduloimiseksi analogiseksi signaaliksi on olemassa kolme mekanismia: amplitudinsiirtoavain (ASK), taajuussiirtoavainnus (FSK) ja vaihesiirtoavain (PSK). Lisäksi on olemassa neljäs (ja parempi) mekanismi, joka yhdistää sekä amplitudin että vaiheen, nimeltään, muuttamisen kvadratuuriamplitudi-modulaatio (QAM).





kaistanleveys
Vaadittava kaistanleveys digitaalisen datan analogiseen lähettämiseen on verrannollinen signaalinopeuteen paitsi FSK: lle, jossa kantoaaltosignaalien välinen ero on lisättävä.


Katso myös: >> 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM vertailu 


Kuljettajan signaali
Analogisessa lähetyksessä lähettävä laite tuottaa korkeataajuisen signaalin, joka toimii perustana informaatiosignaalille. Tätä perussignaalia kutsutaan kantoaaltosignaaliksi tai kantoaaltotaajuudeksi. Vastaanottava laite on viritetty kantoaaltosignaalin taajuudelle, jota se odottaa lähettäjältä. Digitaalinen tieto muuttaa sitten kantoaaltosignaalia muuttamalla yhtä tai useampaa sen ominaisuudesta (amplitudi, taajuus tai vaihe). Tällaista modifikaatiota kutsutaan modulaatio (Vaihtoavain).

1. Amplitudin vaihtonäppäin:
Amplitudinsiirtoavainnossa kantoaaltosignaalin amplitudia muutetaan signaalielementtien luomiseksi. Sekä taajuus että vaihe pysyvät vakiona amplitudin muuttuessa.

Binaarinen ASK (BASK)
ASK toteutetaan yleensä vain kahdella tasolla. Tätä kutsutaan binaariseksi amplitudinsiirtoavainnoksi tai on-off-näppäimeksi (OOK). Yhden signaalitason huippuamplitudi on 0; toinen on sama kuin kantoaaltotaajuuden amplitudi. Seuraava kuva antaa käsitteellisen kuvan binäärisistä kysymyksistä.


 


Katso myös: >> Mitä eroa on AM: n ja FM: n välillä? 


toteutus:
Jos digitaalinen data esitetään yksinapaisena NRZ-digitaalisena signaalina, jolla on korkea jännite 1 V ja matala jännite 0 V, toteutus voidaan saavuttaa kertomalla NRZ digitaalinen signaali kantoaaltosignaalilla, joka tulee oskillaattorista, joka on esitetty seuraavassa kuvassa. Kun NRZ-signaalin amplitudi on 1, kantoaaltotaajuuden amplitudi pidetään; kun NRZ-signaalin amplitudi on 0, kantoaaltotaajuuden amplitudi on nolla.




Kaistanleveys ASK: lle:
Kantoaaltosignaali on vain yksi yksinkertainen siniaalto, mutta modulaatioprosessi tuottaa jaksottoman yhdistelmäsignaalin. Tällä signaalilla on jatkuva taajuusjoukko. Kuten odotamme, kaistanleveys on verrannollinen signaalinopeuteen (siirtonopeus).

Yleensä on kuitenkin mukana toinen tekijä, nimeltään d, joka riippuu modulointi- ja suodatusprosessista. D: n arvo on välillä 0 - 

Tämä tarkoittaa, että kaistanleveys voidaan ilmaista kuvan osoittamalla tavalla, missä S on signaalinopeus ja B on kaistanleveys.


B = (1 + d) xS


Kaava osoittaa, että vaaditun kaistanleveyden minimiarvo on S ja maksimiarvo 2S. Tärkein kohta tässä on kaistanleveyden sijainti. Kaistanleveyden keskipiste on missä kantoaaltotaajuus fc sijaitsee. Tämä tarkoittaa, että jos käytettävissä on kaistanpäästökanava, voimme valita fc-arvomme siten, että moduloitu signaali vie kyseisen kaistanleveyden. Tämä on itse asiassa digitaalisen analogian muuntamisen tärkein etu.


Katso myös: >>Mikä on QAM: kvadratuurisen amplitudin modulaatio 


2. Taajuudensiirtoavain

Taajuudensiirtoavainnossa kantoaaltosignaalin taajuutta muutetaan edustamaan dataa. Moduloidun signaalin taajuus on vakio yhden signaalielementin keston ajan, mutta muuttuu seuraavassa signaalielementissä, jos dataelementti muuttuu. Sekä piikin amplitudi että vaihe pysyvät vakiona kaikilla signaalielementeillä.


Binaarinen FSK (BFSK)
Yksi tapa ajatella binaarista FSK: ta (tai BFSK) on harkita kahta kantoaaltotaajuutta. Seuraavassa kuvassa olemme valinneet kaksi kantoaaltotaajuutta f1 ja f2. Käytämme ensimmäistä operaattoria, jos tietoelementti on 0; käytämme toista, jos tietoelementti on 1.




Yllä oleva kuva osoittaa, että yhden kaistanleveyden keskikohta on f1 ja toisen keskiosa on f2. Sekä f1 että f2 ovat apartf erillään kahden kaistan välisestä keskipisteestä. Ero kahden taajuuden välillä on 2∆f.


Katso myös: >> QAM-modulaattori ja demodulaattori  


toteutus:
BFSK: llä on kaksi toteutusta: epäjohdonmukainen ja yhtenäinen. Ei-koherentissa BFSK: ssä voi olla epäjatkuvuus vaiheessa, kun yksi signaalielementti loppuu ja seuraava alkaa. Koherentissa BFSK: ssa vaihe jatkuu kahden signaalielementin rajan kautta. Ei-koherentti BFSK voidaan toteuttaa käsittelemällä BFSK kahdella ASK-modulaatiolla ja käyttämällä kahta kantoaaltotaajuutta. Koherentti BFSK voidaan toteuttaa käyttämällä yhtä jänniteohjattua oskillaattoria (VCO), joka muuttaa taajuuttaan tulojännitteen mukaan.

Seuraava kuva näyttää toisen toteutuksen taustalla olevan yksinkertaistetun idean. Tulo oskillaattoriin on yksinapainen NRZ-signaali. Kun NRZ: n amplitudi on nolla, oskillaattori pitää säännöllisen taajuutensa; kun amplitudi on positiivinen, taajuutta lisätään.



Kaistanleveys BFSK: lle:

Yllä oleva kuva näyttää FSK: n kaistanleveyden. Kantoaaltosignaalit ovat taas vain yksinkertaisia ​​siniaaltoja, mutta modulaatio luo epäjaksollisen yhdistelmäsignaalin jatkuvilla taajuuksilla. Voimme ajatella FSK: ta kahdesta ASK-signaalista, jokaisella on oma kantoaaltotaajuutensa f1 ja f2. Jos ero kahden taajuuden välillä on 2∆f, tarvittava kaistanleveys on



B = (l + d) XS + 2Δf


3. Vaiheensiirtoavain:
Vaihesiirtoavainnossa kantoaallon vaihetta muutetaan edustamaan kahta tai useampaa eri signaalielementtiä. Sekä piikin amplitudi että taajuus pysyvät vakiona vaiheen muuttuessa.

Binaarinen PSK (BPSK):
Yksinkertaisin PSK on binaarinen PSK, jossa meillä on vain kaksi signaalielementtiä, toisessa 0 °: n vaihe ja toisessa 180 °: n vaihe. Seuraava kuva antaa käsitteellisen kuvan PSK: sta. Binaarinen PSK on yhtä yksinkertainen kuin binaarinen ASK yhdellä suurella etulla - se on vähemmän herkkä melulle. ASK: ssa bittinilmaisun kriteeri on signaalin amplitudi. Mutta PSK: ssa se on vaihe. Melu voi muuttaa amplitudia helpommin kuin se voi muuttaa vaihetta. Toisin sanoen PSK on vähemmän herkkä melulle kuin ASK. PSK on parempi kuin FSK, koska emme tarvitse kahta kantoaaltosignaalia.


 



Bändileveys:
Kaistanleveys on sama kuin binaarisen ASK: n, mutta pienempi kuin BFSK: n. Kaistanleveyttä ei hukkaan kahden kantoaaltosignaalin erottamiseksi.


Katso myös: >>512 QAM vs. 1024 QAM vs. 2048 QAM vs. 4096 QAM-modulaatiotyypit


toteutus:
BPSK: n toteutus on yhtä helppoa kuin ASK: n. Syynä on, että signaalielementti, jonka vaihe on 180 °, voidaan nähdä signaalielementin komplementtina vaiheen 0 ° kanssa. Tämä antaa meille vihjeen BPSK: n toteuttamisesta. Käytämme polaarista NRZ-signaalia yksinapaisen NRZ-signaalin sijasta, kuten seuraavassa kuvassa esitetään. Polaarinen NRZ-signaali kerrotaan kantoaaltotaajuudella. 1 bittiä (positiivinen jännite) edustaa vaihe, joka alkaa 0 °: sta, 0 bittiä (negatiivinen jännite) edustaa vaihe, joka alkaa 180 °.



 


4. kvadratuuriamplitudimodulaatio (QAM)
PSK: ta rajoittaa laitteiden kyky erottaa pienet vaihe-erot. Tämä tekijä rajoittaa sen potentiaalista bittinopeutta. Toistaiseksi olemme muuttaneet vain yhtä siniaallon kolmesta ominaisuudesta kerrallaan; mutta entä jos muutamme kahta? Miksi et yhdistä ASK ja PSK? Ajatus kahden kantoaallon, yhden vaiheessa ja toisen kvadratuurin, käyttämisestä, joilla on erilaiset amplituditasot kullekin kantoaallolle, on ajatus kvadratuurien amplitudimodulaatioiden (QAM) takana.

QAM: n mahdolliset variaatiot ovat lukuisia. Seuraava kuva näyttää joitain näistä järjestelmistä. Seuraavassa kuvassa osa a esittää yksinkertaisinta 4-QAM-mallia (neljä eri signaalielementtityyppiä) käyttämällä yksinapaista NRZ-signaalia kunkin kantoaallon moduloimiseksi. Tämä on sama mekanismi, jota käytimme ASK: iin (OOK). Osa b näyttää toisen 4-QAM: n, joka käyttää polaarista NRZ: tä, mutta tämä on täsmälleen sama kuin QPSK. Osa c näyttää toisen QAM-4: n, jossa käytimme signaalia, jolla on kaksi positiivista tasoa, molempien kantoaaltojen moduloimiseksi. Lopuksi osa - d esittää signaalin 16-QAM-konstellaatiota, jossa on kahdeksan tasoa, neljä positiivista ja neljä negatiivista.






Pidät ehkä myös: >>Mitä eroa on "dB", "dBm" ja "dBi" välillä? 
                                >>Kuinka ladata / lisätä M3U / M3U8 IPTV -soittolistoja manuaalisesti tuetuissa laitteissa
                                >>Mikä on VSWR: Jännitteen pysyvän aallon suhde

Jätä viesti 

Nimi *
Sähköposti *
Puhelin
Osoite
Koodi Katso vahvistuskoodi? Osoita virkistää!
Viesti
 

viestiluettelo

Kommentit Loading ...
Koti| Tietoa Meistä| Tuotteemme| Uutta| Lataa| Tuki| Palaute| Ota yhteyttä | Palvelu

Yhteystiedot: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

WhatsApp / WeChat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan Sähköposti: [sähköposti suojattu] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Osoite englanniksi: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., Guangzhou, Kiina, 510620 Osoite kiinaksi: 广州市天河区黄埔大道西273尷栘)