Najważniejszą i najciekawszą koncepcją w komunikacji jest Modulacja . Ma różne typy. Modulację definiuje się jako poprawę amplitudy, częstotliwości lub fazy charakterystyki sygnału w odniesieniu do sygnału nośnego. Jeżeli sygnał wejściowy ma postać analogową, wówczas taka modulacja nazywana jest modulacją analogową. A jeśli sygnał wejściowy jest w postaci cyfrowej, taka modulacja nazywa się modulacją cyfrową. Analogowe formy sygnałów są narażone na zniekształcenia, szum i efekty interferencyjne. Z powodu tych trzech wad preferowane są sygnały cyfrowe niż analogowe. W modulacji cyfrowej sygnał wejściowy ma postać wyłącznie cyfrową. Ma tylko dwa poziomy napięcia - wysoki lub niski. Ale w sygnał analogowy , jego napięcie jest kontynuowane i wpływa na nie jakiś rodzaj szumów. Jeśli sygnał wejściowy ma postać cyfrową i jeśli spróbujesz zwiększyć jego charakterystykę amplitudową dotyczącą sygnału nośnej, ten proces modulacji nazywa się kluczowaniem przesunięcia amplitudy. Jest również znany jako ASK. W tym artykule omówiono, czym jest ZAPYTAJ, i jego znaczenie.
Teoria kluczowania zmiany amplitudy
Ten rodzaj modulacji podlega Modulacja cyfrowa schematy. W tym przypadku kluczowanie słów ma pewne znaczenie, tj. Kluczowanie oznacza transmisję sygnału cyfrowego w kanale. Dzięki teorii kluczowania z przesunięciem amplitudy możemy zrozumieć proces techniki ASK.
sygnały analogowe i cyfrowe
W ASK wymaga dwóch sygnałów wejściowych, pierwsze wejście to binarny sygnał sekwencyjny, a drugie wejście to sygnał nośny. Tutaj najważniejszym punktem, który musimy zawsze wziąć pod uwagę, jest drugie wejście, którym jest sygnał nośny, który ma większy zakres amplitudy / napięcia niż wejściowy sygnał sekwencji binarnej.
Powód wyboru sygnału nośnego o wysokiej charakterystyce
Na przykład, jeśli chcesz pojechać w jakieś miejsce, możesz wybrać autobus do celów transportowych. Po dotarciu na miejsce wysiadasz z autobusu. Kiedy dotarłeś do celu, nie bierzesz pod uwagę autobusu, którym pomogłeś dotrzeć do celu. Używasz autobusu tylko jako medium. Tak więc tutaj również, aby zakończyć proces modulacji, wejściowy sygnał sekwencji binarnej wykorzystuje sygnały nośne do osiągnięcia punktu docelowego.
Należy tutaj wziąć pod uwagę jeszcze jedną ważną kwestię, amplituda sygnału nośnej powinna być większa niż amplituda wejściowego sygnału binarnego. W zakresie amplitudy nośnej będziemy modulować amplitudę sygnału wejściowego binarnego. Jeżeli amplituda sygnału nośnego jest mniejsza niż wejściowe napięcie sygnału binarnego, to taki proces modulacji kombinacji prowadzi do efektów nadmiernej modulacji i niedomodulacji. Tak więc, aby uzyskać doskonałą modulację, pojedynczy nośnik powinien mieć większy zakres amplitudy niż wejściowy sygnał binarny.
diagram blokowy zapytań
W teorii kluczowania z przesunięciem amplitudy amplituda wejściowego sygnału binarnego zmienia się w zależności od napięcia sygnału nośnego. W ASK wejściowy sygnał binarny jest mnożony przez sygnał nośny wraz z jego przedziałami czasowymi. Pomiędzy pierwszym przedziałem czasu wejściowego sygnału binarnego pomnożonym przez pierwszy przedział czasu napięcia sygnału nośnego i ten sam proces jest kontynuowany we wszystkich przedziałach czasu. Jeśli wejściowy sygnał binarny ma stan logiczny WYSOKI przez pewien przedział czasu, to to samo powinno być dostarczane do portów wyjściowych ze wzrostem poziomu napięcia. Zatem głównym celem modulacji kluczowania z przesunięciem amplitudy jest zmiana lub poprawa charakterystyk napięciowych wejściowego sygnału binarnego w odniesieniu do sygnału nośnej. Poniższy diagram przedstawia schemat blokowy kluczowania z przesunięciem amplitudy.
Na poziomie obwodu mieszacza
Gdy przełącznik jest zamknięty - dla wszystkich logicznych przedziałów czasu WYSOKICH, tj. Gdy sygnał wejściowy mający logikę 1 w tych przedziałach jest zamknięty i jest mnożony przez sygnał nośny generowany z generatora funkcji przez ten sam czas.
Gdy przełącznik jest rozwarty - gdy sygnał wejściowy ma logikę 0, przełącznik jest rozwarty i nie ma sygnału wyjściowego. Ponieważ wejściowa logika sygnału binarnego 0 nie ma napięcia, więc w tych odstępach czasu, gdy sygnał nośnej zwielokrotnia się z nim, wyjście będzie zerowe. Wyjście jest zerowe dla wszystkich logicznych 0 interwałów wejściowego sygnału binarnego. Obwód mieszacza z filtrami kształtującymi impulsy i filtrami o ograniczonym paśmie do kształtowania sygnału wyjściowego ASK.
kształty fal modulacji zapytań
ZAPYTAJ Schemat obwodu
Obwód modulacji z kluczowaniem z przesunięciem amplitudy może być zaprojektowany z 555timer IC jako tryb stabilny. Tutaj sygnał nośnej można zmieniać za pomocą R1, R2 i C. Częstotliwość nośną można natychmiast obliczyć za pomocą wzorów jako 0,69 * C * (R1 + R2). Na PIN 4 zastosujemy wejściowy sygnał binarny, a na PIN 3 obwód wygeneruje modulowaną falę ASK.
obwód modulacji zapytań
ZAPYTAJ Proces demodulacji
Demodulacja jest procesem odtwarzania oryginalnego sygnału na poziomie odbiornika. I definiuje się to jako, niezależnie od modulowanego sygnału odebranego z kanału po stronie odbiornika, poprzez wdrożenie odpowiednich zdemodulowanych technik w celu odzyskania / odtworzenia oryginalnego sygnału wejściowego na etapie wyjściowym odbiornika.
Demodulację ASK można przeprowadzić na dwa sposoby. Oni są,
- Wykrywanie koherentne (synchroniczna demodulacja)
- Wykrywanie niespójne (demodulacja asynchroniczna)
Proces demodulacji rozpoczniemy od koherentnej detekcji, zwanej także synchroniczną detekcją ASK.
1). Spójne wykrywanie zapytań
W tym sposobie procesu demodulacji sygnał nośnej, którego używamy na etapie odbiornika, jest w tej samej fazie z sygnałem nośnej, którego używamy na etapie nadajnika. Oznacza to, że sygnał nośny na etapach nadajnika i odbiornika ma takie same wartości. Ten rodzaj demodulacji nazywany jest synchroniczną detekcją ASK lub koherentną detekcją ASK.
spójny schemat blokowy wykrywania zapytań
Odbiornik odbiera modulowany przebieg ASK z kanału, ale tutaj ten modulowany przebieg jest obciążony sygnałem szumu, ponieważ jest przekazywany z kanału wolnej przestrzeni. Więc to, hałas można wyeliminować później mnożnik etapie za pomocą Filtr dolnoprzepustowy . Następnie jest przekazywany z obwodu próbki i utrzymujący w celu przekształcenia go w dyskretną postać sygnału. Następnie w każdym przedziale napięcie sygnału dyskretnego jest porównywane z napięciem odniesienia (Vref) w celu odtworzenia pierwotnego sygnału binarnego.
2). Niespójne wykrywanie zapytań
W tym jedyną różnicą jest to, że sygnał nośnej, który jest używany po stronie nadajnika i strony odbiornika, nie są w tej samej fazie. Z tego powodu wykrywanie to nazywa się niespójnym wykrywaniem ASK (asynchroniczne wykrywanie ASK). Ten proces demodulacji można zakończyć za pomocą urządzenia z prawem kwadratu. Sygnał wyjściowy, który jest generowany z urządzenia prawa kwadratowego, może być przesyłany dalej przez filtr dolnoprzepustowy w celu odtworzenia pierwotnego sygnału binarnego.
schemat blokowy wykrywania niespójnych zapytań
Kluczowanie z przesunięciem amplitudy jest skuteczną techniką zwiększania charakterystyk amplitudy wejściowej w komunikacji. Ale te przebiegi modulowane ASK są łatwo podatne na szum. A to prowadzi do zmian amplitudy. W związku z tym na przebiegach wyjściowych będą występować wahania napięcia. Drugą wadą techniki modulacji ASK jest mała wydajność energetyczna. Ponieważ ASK wymaga nadmiernej przepustowości. Prowadzi to do utraty mocy w widmie ASK.
Zawsze, gdy moduluje się dwa wejściowe sygnały binarne, modulacja kluczowania z przesunięciem amplitudy nie jest preferowana. Ponieważ musi zajmować tylko jedno wejście. Zatem, aby przezwyciężyć to kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem amplitudy (ASK) jest preferowane. W tej technice modulacji możemy modulować dwa sygnały binarne dwoma różnymi sygnałami nośnymi. Tutaj te dwa sygnały nośne są w przeciwnej fazie z różnicą 90 stopni. Sygnały sinus i cosinus są używane jako nośne w kluczowaniu kwadraturowym z przesunięciem amplitudy. Zaletą tego jest efektywne wykorzystanie szerokości pasma. Oferuje większą wydajność energetyczną niż kluczowanie z przesunięciem amplitudy.
Amplitude-shift-keying-Matlab-Simulink
Kluczowanie z przesunięciem amplitudy Matlab Simulink można zaprojektować za pomocą narzędzia Matlab. Po zainicjowaniu narzędzia, wykonując odpowiednie kroki, możemy narysować obwód ASK na obszarze roboczym. Podając odpowiednie wartości sygnałów możemy uzyskać zmodulowane przebiegi wyjściowe
ZAPYTAJ Aplikacje
Modulacja odgrywa ważną rolę w komunikacji. Aplikacje kluczowania z przesunięciem amplitudy są wymienione poniżej. Oni są:
- Niska częstotliwość RF Aplikacje
- Automatyka domowa urządzenia
- Urządzenia sieci przemysłowych
- Bezprzewodowe stacje bazowe
- Systemy monitorowania ciśnienia w oponach
A zatem, Zapytaj (kluczowanie z przesunięciem amplitudy) to technika modulacji cyfrowej, która zwiększa charakterystykę amplitudy wejściowego sygnału binarnego. Ale jego wady sprawiają, że jest tak ograniczony. Te wady można przezwyciężyć inną techniką modulacji, którą jest FSK.
