Frekvences maiņas taustiņu ievadīšana ir vissvarīgākā digitālā modulācija tehnika, un to sauc arī par FSK. Signālam ir amplitūda, frekvence un fāze kā īpašības. Katram signālam ir šīs trīs īpašības. Lai palielinātu jebkuru signāla īpašību, mēs varam izmantot modulācijas procesu. Tā kā ir dažādas priekšrocības modulācijas tehnika . Tajās dažas no priekšrocībām ir: antena samazināts izmērs, izvairieties no signālu multipleksēšanas, samaziniet SNR, var būt iespējama tālsatiksmes komunikācija utt. Šīs ir svarīgas modulācijas procesa priekšrocības. Ja mēs modulējam ieejas binārā signāla amplitūdu atbilstoši nesēja signālam, t.i., to sauc par amplitūdas nobīdes taustiņu. Šajā rakstā mēs apspriedīsim frekvences maiņas taustiņus un FSK modulāciju, demodulācijas procesu, kā arī to priekšrocības un trūkumus.
Kas ir frekvences maiņas atslēga?
To definē kā ievades binārā signāla frekvences raksturlielumu mainīšanu vai uzlabošanu atbilstoši nesēja signālam. Amplitūdas svārstības ir viens no galvenajiem ASK trūkumiem. Tātad, pateicoties šim jautājuma modulācijas paņēmienam, ko izmanto tikai dažās lietojumprogrammās. Un tā spektra enerģijas efektivitāte arī ir zema. Tas noved pie enerģijas izšķērdēšanas. Tāpēc, lai novērstu šos trūkumus, priekšroka tiek dota frekvences maiņas taustiņam. FSK ir pazīstams arī kā binārs Frekvences maiņas taustiņu ievadīšana (BFSK). Zemāk redzamā frekvences nobīdes ievadīšanas teorija apraksta notiekošo frekvences nobīdes atslēgas modulācija .
Frekvences maiņas atslēgu teorija
Šī frekvences nobīdes atslēgas teorija parāda, kā mainījās binārā signāla frekvences raksturojums atbilstoši nesēja signālam. FSK bināro informāciju var pārsūtīt caur nesēja signālu kopā ar frekvences izmaiņām. Zemāk redzamā diagramma parāda frekvences nobīdes ievadīšanas blokshēma .
FSK-blokshēma
FSK FSK modulētu viļņu formu ražošanai tiek izmantoti divi nesēj signāli. Iemesls tam ir FSK modulētie signāli divu dažādu frekvenču izteiksmē. Frekvences sauc par “atzīmju frekvenci” un “telpas frekvenci”. Atzīmēšanas frekvence ir loģika 1, bet telpas frekvence - loģika 0. Starp šiem diviem nesējiem signāliem ir tikai viena atšķirība, t.i., 1. nesēja ieejai ir lielāka frekvence nekā nesēja ieejai 2.
Nesēja ievade 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
2. nesēja ieeja = Ac Cos (2ωc-θ) t
2: 1 multipleksora slēdzim (-iem) ir svarīga loma FSK izejas ģenerēšanā. Šeit slēdzis ir savienots ar visu binārā ievades secības loģikas 1 nesēju ieeju. Un slēdzis (-i) ir savienots (-i) ar nesēja ieeju visiem ievades bināro secību loģiskajiem 0. Tātad FSK modulētajām viļņu formām ir atzīmētas frekvences un kosmosa frekvences.
FSK-modulācijas-izejas-viļņu formas
Tagad mēs redzēsim, kā FSK modulēto vilni var demodulēt uztvērēja pusē. Demodulācija ir definēts kā sākotnējā signāla rekonstrukcija no modulētā signāla. Šī demodulācija var būt iespējama divos veidos. Viņi ir
- Saskaņota FSK noteikšana
- Nesaskaņota FSK noteikšana
Vienīgā atšķirība starp koherentu un nesakarīgu noteikšanas veidu ir nesēja signāla fāze. Ja nesēja signāls, kuru mēs izmantojam raidītāja un uztvērēja pusē, atrodas vienā fāzē, kamēr demodulācijas process, t.i., tiek saukts par saskaņotu noteikšanas veidu, un to sauc arī par sinhrono noteikšanu. Ja nesēja signāli, kurus mēs izmantojam raidītāja un uztvērēja pusē, nav vienā fāzē, tad šāds modulācijas process, kas pazīstams kā nesaskaņota noteikšana. Vēl viens šīs noteikšanas nosaukums ir asinhronā noteikšana.
Saskaņota FSK noteikšana
Šajā sinhronajā FSK noteikšanā modulēto vilni sasniedz troksnis, sasniedzot uztvērēju. Tātad šo troksni var novērst, izmantojot joslas filtrs (BPF). Šeit reizinātāja posmā trokšņainais FSK modulētais signāls tiek reizināts ar nesēja signālu no vietējā oscilators ierīci. Tad iegūtais signāls pāriet no BPF. Šeit šis joslas pārejas filtrs tiek piešķirts, lai izslēgtu frekvenci, kas ir vienāda ar binārā ieejas signāla frekvenci. Tātad lēmuma ierīcei var atļaut tādas pašas frekvences. Šeit šī lēmuma ierīce dod 0 un 1 FSK modulēto viļņu formas atstarpei un atzīmē frekvences.
saskaņota-FSK noteikšana
Nesaskaņota FSK noteikšana
Modulētais FSK signāls tiek pārsūtīts no joslas filtra 1 un 2 ar izslēgtām frekvencēm, kas vienādas ar atstarpes un marķējuma frekvencēm. Tātad nevēlamos signāla komponentus var izslēgt no BPF. Modificētie FSK signāli tiek izmantoti kā ieeja abos aploksnes detektoros. Šis aploksnes detektors ir ķēde, kurai ir diode (D). Pamatojoties uz aploksnes detektora ievadi, tas piegādā izejas signālu. Šis aploksnes detektors, ko izmanto amplitūdas demodulācijas procesā. Pamatojoties uz tā ievadi, tas ģenerē signālu un pēc tam tiek pārsūtīts uz sliekšņa ierīci. Šī sliekšņa ierīce dod loģiku 1 un 0 dažādām frekvencēm. Tas būtu vienāds ar sākotnējo bināro ievades secību. Tātad FSK ģenerēšanu un noteikšanu var veikt šādā veidā. Šis process var būt pazīstams ar frekvences maiņas atslēgas modulācija un demodulācija eksperimentēt arī. Šajā FSK eksperimentā FSK var ģenerēt ar 555 taimera IC, un noteikšanu var veikt ar 565IC, kas pazīstams kā fāzes bloķēta cilpa (PLL) .
nesaskanīga-FSK noteikšana
Ir maz frekvences nobīdes ievadīšanas priekšrocības un trūkumi ir uzskaitīti zemāk.
Priekšrocības
- Vienkāršs ķēdes konstruēšanas process
- Nulles amplitūdas variācijas
- Atbalsta lielu datu pārraides ātrumu.
- Zema kļūdu iespējamība.
- Augsts SNR (signāla un trokšņa attiecība).
- Vairāk trokšņu imunitātes nekā ASK
- Ar FSK var būt iespējama uztveršana bez kļūdām
- Noderīgi augstas frekvences radio pārraidēs
- Vēlams augstas frekvences sakaros
- Zema ātruma digitālās lietojumprogrammas
Trūkumi
- Tas prasa lielāku joslas platumu nekā ASK un PSK (fāzes nobīdes atslēga)
- Liela joslas platuma prasības dēļ šim FSK ir ierobežojumi, kurus izmantot tikai maza ātruma modemos, kuru bitu pārraides ātrums ir 1200 biti / s.
- Bitu kļūdu līmenis AEGN kanālā ir mazāks nekā fāzes nobīdes ievadīšana.
Tādējādi frekvences nobīdes ievadīšana ir viens no smalkās digitālās modulācijas paņēmieniem, lai palielinātu ieejas binārā signāla frekvences raksturlielumus. Izmantojot FSK modulācijas paņēmienu, dažās digitālajās lietojumprogrammās mēs varam panākt sakarus bez kļūdām. Bet šim FSK ir ierobežots datu pārraides ātrums, un patērē lielāku joslas platumu, ko var pārvarēt ar QAM, kas ir pazīstams kā kvadratūras amplitūdas modulācija. Tā ir amplitūdas modulācijas un fāzes modulācijas kombinācija.
