Grundvallaratriði að móta tækni

„Stafræn til hliðstæðum umbreytingu er ferlið við að breyta einu af einkennum hliðstæðum merkis á grundvelli upplýsinganna í stafrænum gögnum. Sinusbylgja er skilgreind með þremur einkennum: amplitude, tíðni og fas. Þegar við breytum einhverjum af þessum einkennum, búum við til aðra útgáfu af þeirri bylgju. Þannig að með því að breyta einum einkennum einfalds rafmagns merkis getum við notað það til að tákna stafræn gögn. ----- FMUSER"


Það eru þrír aðferðir til að breyta stafrænum gögnum í hliðstætt merki: amplitude shift lykill (ASK), tíðnibreytitakkning (FSK) og fasaskiptalykill (PSK). Að auki er til fjórði (og betri) búnaður sem sameinar að breyta bæði amplitude og fasa, kallaður kvadrature amplitude mótulation (QAM).

Bandwidth
Nauðsynlegur bandbreidd fyrir hliðstæða sendingu stafrænna gagna er í réttu hlutfalli við merkishraða nema fyrir FSK, þar sem bæta þarf mismuninn á milli burðarmerkjanna.

Sjá einnig: >> Samanburður á 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 

Burðarmerki
Í hliðstæðum sendingu framleiðir sendibúnaðurinn hátíðni merki sem virkar sem grunnur fyrir upplýsingamerkið. Þetta grunnmerki er kallað burðarmerki eða burðartíðni. Móttökutækið er stillt á tíðni flutningsmerkisins sem það gerir ráð fyrir frá sendandanum. Stafrænar upplýsingar breyta síðan flutningsmerkinu með því að breyta einum eða fleiri einkennum þess (amplitude, tíðni eða fasi). Þess konar breyting er kölluð mótum (vaktlykill).

1. Lykill um amplitude Shift:
Í amplitude shift-lykli er amplitude burðarmerkisins fjölbreytt til að búa til merkiseiningar. Bæði tíðni og fas haldast stöðug meðan amplitude breytist.

Tvöfaldur ASK (BASK)
ASK er venjulega útfært með því að nota aðeins tvö stig. Þetta er kallað tvöfaldur amplitude shift lykill eða óvirkur lykill (OOK). Hámarksstyrkur eins merkisstigs er 0; hitt er það sama og amplitude burðartíðni. Eftirfarandi mynd gefur hugmynd um tvöfaldar ASKS.

 

Sjá einnig: >> Hver er munurinn á AM og FM? 

Framkvæmd:
Ef stafræn gögn eru sett fram sem einhliða NRZ stafrænt merki með háspennu 1V og lágspennu 0V, er framkvæmdin hægt að ná með því að margfalda NRZ stafræna merkið með burðarmerkinu sem kemur frá sveifluspennu sem er sýnd á eftirfarandi mynd. Þegar amplitude NRZ merkisins er 1 er amplitude burðartíðni haldið; þegar amplitude NRZ merkisins er 0, er amplitude burðartíðni núll.




Bandbreidd fyrir ASK:
Burðarmerkið er aðeins ein einföld sínusbylgja, en mótunarferlið gefur af sér samsett merki sem er ekki reglulega. Þetta merki hefur stöðugt tíðni. Eins og við er að búast er bandbreiddin í réttu hlutfalli við merkjahlutfallið (baud rate).

Hins vegar er venjulega um annan þátt að ræða, kallað d, sem fer eftir mótunar- og síunarferlinu. Gildi d er á milli 0 og 

●Þetta þýðir að hægt er að tjá bandbreiddina eins og sýnt er, þar sem S er merkishraðinn og B er bandbreiddin.

Formúlan sýnir að nauðsynlegur bandbreidd hefur lágmarksgildi S og hámarksgildi 2S. Mikilvægasti punkturinn hér er staðsetningu bandbreiddarinnar. Miðja bandbreiddarinnar er þar sem fc burðartíðni er staðsett. Þetta þýðir að ef við höfum bandrásarás sem er tiltæk, getum við valið fc okkar svo að mótuðu merkið njóti bandbreiddarinnar. Þetta er í raun mikilvægasti kosturinn við umbreytingu á stafrænum hliðstæðum.

Sjá einnig: >>Hvað er QAM: fjórðungs amplitude mótun 

2. Lykill um tíðnibreytingu

Við tíðnibreytitakkningu er tíðni flutningsmerkisins breytileg til að tákna gögn. Tíðni breytta merkisins er stöðug meðan á einum merkjaeining stendur, en breytist fyrir næsta merkjaþátt ef gagnareiningin breytist. Bæði hámarksstyrkur og fasi eru stöðugir fyrir alla merkjaþætti.

Tvöfaldur FSK (BFSK)
Ein leið til að hugsa um tvöfaldan FSK (eða BFSK) er að huga að tveimur flutningsfrekum. Á eftirfarandi mynd höfum við valið tvær burðartíðni f1 og f2. Við notum fyrsta flutningafyrirtækið ef gagnaeiningin er 0; við notum annað ef gagnaeiningin er 1.




Ofangreind mynd sýnir, miðja einnar bandbreiddar er f1 og miðja hinnar er f2. Bæði f1 og f2 eru apartf fyrir utan miðjupunktinn á milli hljómsveitarinnar tveggja. Munurinn á tíðnunum tveimur er 2 isf.

Sjá einnig: >> QAM Modulator & Demodulator  

Framkvæmd:
Það eru tvær útfærslur af BFSK: ósamhangandi og samhangandi. Í ósamhangandi BFSK getur verið ósamkvæmni í áfanganum þegar einum merkisþátta lýkur og sá næsti byrjar. Í heildstæðum BFSK heldur fasinn áfram í gegnum mörk tveggja merkjaþátta. Ósamhæfða BFSK er hægt að útfæra með því að meðhöndla BFSK sem tvær ASK mótanir og nota tvær burðarfrekjur. Samræmd BFSK er hægt að útfæra með því að nota einn spennustýrðan sveiflu (VCO) sem breytir tíðni þess í samræmi við inngangsspennuna.

Eftirfarandi mynd sýnir einfaldaða hugmyndina að baki seinni framkvæmdinni. Inntakið í sveifluna er einpóla NRZ merkið. Þegar amplitude NRZ er núll heldur sveiflurinn reglulegri tíðni; þegar amplitude er jákvæð er tíðnin aukin.

Bandbreidd fyrir BFSK:

Ofangreind mynd sýnir bandbreidd FSK. Aftur eru burðarmerkin aðeins einfaldar sínusbylgjur, en mótunin býr til samsett merki sem er ekki reglulega með stöðugu tíðni. Við getum hugsað okkur FSK sem tvö ASK merki, hvert með sína eigin flutningatíðni f1 og f2. Ef munurinn á tíðnunum tveimur er 2∆f, þá er nauðsynlegur bandbreidd

3. Fase Shift Keying:
Við fasaskiptislykil er áfangi burðarins breytilegur til að tákna tvo eða fleiri mismunandi merkisþætti. Bæði hámarks amplitude og tíðni haldast stöðug þegar fasinn breytist.

Tvöfaldur PSK (BPSK):
Einfaldasta PSK er tvöfaldur PSK, þar sem við höfum aðeins tvo merkjaþætti, einn með 0 ° áfanga og hinn með fasann 180 °. Eftirfarandi mynd gefur hugmynd um PSK. Tvöfaldur PSK er eins einfaldur og tvöfaldur ASK með einum stóru yfirburði - hann er minna næmur fyrir hávaða. Í ASK er viðmiðunin fyrir bitgreining amplitude merkisins. En í PSK er það fasinn. Hávaði getur breytt amplitude auðveldara en það getur breytt fasinu. Með öðrum orðum, PSK er minna næm fyrir hávaða en ASK. PSK er betri en FSK vegna þess að við þurfum ekki tvö burðarmerki.

Bandbreidd:
Bandbreiddin er sú sama og fyrir tvöfaldur ASK, en minni en BFSK. Enginn bandvídd er til spillis til að aðgreina tvö burðarmerki.

Sjá einnig: >>512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM mótun gerðir

Framkvæmd:
Innleiðing BPSK er eins einföld og fyrir ASK. Ástæðan er sú að hægt er að líta á merkjaeininguna með fasann 180 ° sem viðbót við merkisþáttinn við fasann 0 °. Þetta gefur okkur vísbendingu um hvernig eigi að útfæra BPSK. Við notum skautað NRZ merki í stað einpóls NRZ merkis, eins og sýnt er á eftirfarandi mynd. Polar NRZ merkið er margfaldað með burðartíðni. 1 bitinn (jákvæður spenna) er táknaður með áfanga sem byrjar á 0 ° og 0 bitinn (neikvæð spenna) er táknaður með fasanum sem byrjar á 180 °.

 

4. Fjórðungsstyrkur mótunar (QAM)
PSK er takmarkað af getu búnaðarins til að greina lítinn mun á stigum. Þessi þáttur takmarkar mögulega bitahraða hans. Enn sem komið er höfum við aðeins breytt einum af þremur einkennum sinusbylgjunnar í einu; en hvað ef við breytum tveimur? Af hverju ekki að sameina ASK og PSK? Hugmyndin um að nota tvo burðarefni, annan í fasa og hinn fjórðunginn, með mismunandi amplitude stig fyrir hvern burð, er hugmyndin að baki fjórðungs amplitude modulation (QAM).

Möguleg afbrigði af QAM eru fjölmörg. Eftirfarandi mynd sýnir nokkur af þessum kerfum. Á eftirfarandi mynd sýnir A-hluti einfaldasta 4-QAM kerfið (fjórar mismunandi gerðir merkjaþátta) með því að nota einskipta NRZ merki til að móta hver burðarmann. Þetta er sami búnaður og við notuðum fyrir ASK (OOK). B-hluti sýnir annan 4-QAM með því að nota skautað NRZ, en þetta er nákvæmlega það sama og QPSK. Liður c sýnir annan QAM-4 þar sem við notuðum merki með tveimur jákvæðum stigum til að móta hvert burðarmannanna tveggja. Að lokum, Part - d sýnir 16-QAM stjörnumerki merkis með átta stigum, fjögur jákvæð og fjögur neikvæð.

Þú gætir líka eins og: >>Hver er munurinn á milli „dB“, „dBm“ og „dBi“? 
                                >>Hvernig á að hlaða / bæta við M3U / M3U8 IPTV lagalista handvirkt á studd tæki
                                >>Hvað er VSWR: Volting Standing Wave Ratio

Skildu eftir skilaboð 

Skilaboðalisti