Modulazio tekniken oinarriak

"Bihurketa digital-analogikoa datu digitaletan dagoen informazioan oinarritutako seinale analogiko baten ezaugarrietako bat aldatzeko prozesua da. Uhin sinusoiduna hiru ezaugarriek definitzen dute: anplitudea, maiztasuna eta fasea. Ezaugarri hauetako edonor aldatzen dugunean, olatu horren beste bertsio bat sortzen dugu. Beraz, seinale elektriko sinple baten ezaugarri bat aldatuz, datu digitalak irudikatzeko erabil dezakegu. ----- FMUSER"


Datu digitalak seinale analogiko batean modulatzeko hiru mekanismo daude: anplitudearen aldaketaren teklatua (ASK), maiztasun-aldaketako keying (FSK), eta fasearen desplazamendu-keying (emagaldu). Gainera, laugarren (eta hobeagoa) mekanismo bat dago, bai anplitudea eta bai fasea aldatzen dituena quadrature amplitude modulation (QAM).

Bytes
Datu digitalen transmisio analogikorako behar den banda zabalera seinale-tasaren proportzionala da FSK izan ezik, eta horietan, eramaileen seinaleen aldea gehitu behar da.

Ikus halaber: >> 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM konparaketa 

Garraiolariaren seinalea
Transmisio analogikoan, bidaltzaileak informazio seinalearen oinarri gisa funtzionatzen duen maiztasun handiko seinalea sortzen du. Oinarriko seinale horri garraiolari seinalea edo eramaile maiztasuna deritzo. Gailu hartzailea igorleak espero duen garraiatzailearen seinalearen maiztasunez sintonizatuta dago. Informazio digitalak garraiolariaren seinalea aldatzen du bere ezaugarrietako bat edo gehiago (anplitudea, maiztasuna edo fasea) aldatuz. Mota horretako aldaketak deitzen dira modulazio (shift teklatua).

1. Anplitude Shift Keying:
Anplitudeen aldaketen idazketan, eramaileen seinalearen anplitudea askotarikoa da seinale-elementuak sortzeko. Maiztasuna eta fasea etengabe mantentzen dira anplitudea aldatu bitartean.

Bitar ASK (BASK)
ASK normalean bi maila baino ez dira gauzatzen. Horri anplitude bikoitza aldatzearen keinua edo konexio bidezko konexioa (OOK) deritzo. Seinale maila baten anplitude gailurra 0 da; bestea, eramaile maiztasunaren anplitudearen berdina da. Hurrengo irudian ASK bitarren ikuspegi kontzeptuala ematen da.

 

Ikus halaber: >> Zer desberdintasun dago AM eta FM artean? 

ezartzea:
Datu digitalak 1Z tentsio handiko eta 0V tentsio handiko NRZ seinale digital gisa aurkezten badira, ezarpena NRZ seinale digitala hurrengo irudian irudikatzen den osziladore batetik datorren garraiatzaile seinalearen bidez biderkatu daiteke. NRZ seinalearen anplitudea 1 denean, eramaile-maiztasunaren anplitudea mantentzen da; NRZ seinalearen anplitudea 0 denean, eramaile-maiztasunaren anplitudea zero da.




Banda zabalera ASK:
Eramaile seinalea sinu olatu sinple bat baino ez da, baina modulazio prozesuak aldizkako seinale konposatu bat sortzen du. Seinale honek maiztasun multzo jarraia du. Espero dugunez, banda zabalera seinale-tasaren (baud tasa) proportzionala da.

Hala ere, normalean d faktore bat dago, modulazioa eta iragazketa prozesuaren araberakoa. D balioa 0 eta XNUMX artean dago 

●Horrek esan nahi du banda zabalera erakusten den moduan adieraz daitekeela, non S seinalearen tasa den eta B banda banda zabalera den.

Formulak agerian uzten du behar den banda zabalerak S balio minimoa duela eta gehienez 2S balioa duela. Hemen garrantzitsuena banda zabaleraren kokapena da. Banda zabaleraren erdialdea da fc garraiatzailearen maiztasuna. Horrek esan nahi du banda-bandako kanala eskura badugu, gure fc aukeratu dezakegu, modulatutako seinaleak banda zabalera hori izan dezan. Hori da, hain zuzen ere, bihurketa digitaletik analogikorako abantailarik garrantzitsuena.

Ikus halaber: >>Zer da QAM: koadratuaren anplitudearen modulazioa 

2. Maiztasun maiuskulen tekla

Maiztasun-aldaketei dagokienez, eramaileen seinalearen maiztasuna aldatu egiten da datuak irudikatzeko. Seinale modulatuaren maiztasuna konstantea da seinale-elementu baten iraupenarekin, baina hurrengo seinale-elementura aldatzen da datu-elementua aldatzen bada. Bi gailur anplitudea eta fasea konstante mantentzen dira seinaleko elementu guztientzat.

FSK bitarra (BFSK)
FSK bitarra (edo BFSK) pentsatzeko modu bat bi garraiatzaile maiztasun kontuan hartzea da. Hurrengo irudian, f1 eta f2 bi maiztasun eramaile aukeratu ditugu. Lehen garraiatzailea erabiltzen dugu datu elementua 0 bada; bigarrena erabiltzen dugu datu elementua 1 bada.




Goiko irudian, banda zabalera baten erdia f1 da eta bestearen erdia f2. F1 eta f2 bi banden arteko erdialdeko puntuaz aparte daude. Bi maiztasunen arteko aldea 2∆f da.

Ikus halaber: >> QAM modulatzailea eta desmodulatzailea  

ezartzea:
BFSKren bi inplementazio daude: koherentea eta koherentea. Koherentea ez den BFSKn, seinale-elementu bat amaitu eta hurrengoa hasten denean fasean eten daiteke. BFSK koherentean, faseak seinaleen bi elementuen mugan jarraitzen du. Koherentea ez den BFSK inplementatu daiteke BFSK bi ASK modulazio gisa tratatuz eta bi eramaile maiztasun erabiliz. BFSK koherentea sarrerako tentsioaren arabera maiztasuna aldatzen duen tentsio kontrolatutako osziladore bat (VCO) erabil daiteke.

Hurrengo irudian bigarren inplementazioaren atzean dagoen ideia sinplifikatua erakusten da. Osziladorerako sarrera NRZ seinale unipolarra da. NRZ anplitudea zero denean, osziladoreak maiztasun erregularra mantentzen du; anplitudea positiboa denean, maiztasuna handitzen da.

Banda zabalera BFSKrentzat:

Goiko irudian, FSKren banda zabalera erakusten da. Berriro eramaile seinaleak sinu olatu sinpleak baino ez dira, baina modulazioak maiztasun jarraiekin konposatu gabeko seinale konposatu bat sortzen du. FSK bi ASK seinale bezala pentsa dezakegu, bakoitzak bere eramaile maiztasunarekin f1 eta f2. Bi maiztasunen arteko aldea 2∆f bada, beharrezkoa da banda zabalera

3. Fasearen Aldatze Teklatua:
Fase-aldaketaren kitapenean, garraiolariaren fasea aldatu egiten da seinalezko bi elementu edo gehiago irudikatzeko. Bai anplitude gailurra bai maiztasuna etengabe mantentzen dira fasea aldatu ahala.

PSK binarioa (BPSK):
PSK sinpleena PSK binarioa da. Bi elementu seinale besterik ez ditugu, bata 0ºko fasearekin, eta bestea 180ºko fasea. Hurrengo irudian PSK-ren ikuspegi kontzeptuala ematen da. PSK bitarrentzat abantaila handi bat duen ASK bitar bezain erraza da. Zarata txikiagoa da. ASK-n, bitak hautemateko irizpidea seinalearen anplitudea da. PSKn, ordea, fasea da. Zaratak anplitudea fasea aldatu baino errazago alda dezake. Beste modu batera esanda, PSK zarata txikiagoa da ASK baino. PSK FSKren gainetik dago, ez dugulako bi eramaile seinale behar.

Bandwidth:
Banda zabalera ASK bitarrentzat berdina da, baina BFSKrentzat baino txikiagoa da. Ez da banda zabalerarik alboratzen bi eramaile seinale bereizteko.

Ikus halaber: >>512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM modulazio motak

ezartzea:
BPSK ezartzea ASKrentzat bezain erraza da. Arrazoia da seinale-elementua 180 ° fasearekin seinale-elementua 0 fasearekin osa daitekeela. BPSK ezartzeko moduari buruzko pista ematen digu. NRZ seinale polar bat erabiltzen dugu NRZ seinale unipolar baten ordez, hurrengo irudian erakusten den moduan. NRZ polar seinalea eramaile maiztasunarekin biderkatzen da. 1 bit (tentsio positiboa) 0 º 0tik hasten den fase batez adierazten da 180 bit (tentsio negatiboa) XNUMX ° hasitako fase batez adierazten da.

 

4. Quadrature Anplitude Modulation (QAM)
PSK taldeak ekipamenduak fasean desberdintasun txikiak bereizteko duen gaitasunagatik mugatzen da. Faktore honek bere bit-tasa potentziala mugatzen du. Orain arte, aldi berean, sinu olatu baten hiru ezaugarrietako bat baino ez dugu aldatu; baina zer gertatzen da bi aldatzen baditugu? Zergatik ez dugu ASK eta PSK uztartu? Bi eramaile erabiltzea, bata fasean eta bestea koadrilan, anplitude maila desberdinak dituzten eramaile bakoitzaren anplitudearen modulazioaren atzean dagoen kontzeptua (QAM).

QAMren aldakuntza posibleak ugariak dira. Hurrengo irudian, eskema hauetako batzuk agertzen dira. Hurrengo ataleko zatian, 4-QAM eskema sinpleena (lau seinale elementu mota desberdinak) agertzen da NRZ seinale unipolar bat eramaile bakoitza modulatzeko. Hau da ASK (OOK) erabiltzen genuen mekanismo bera. B atalak beste 4 QAM erakusten du NRZ polarra erabiliz, baina hau QPSKren berdina da. C atalak beste QAM-4 erakusten du, bi eramaile positiboko seinale bat erabili genuen bi eramaile bakoitza modulatzeko. Azkenik, D atalak zortzi maila ditu, lau positiboak eta lau negatiboak dituen seinale baten konstelazio 16 QAM.

Era berean, baliteke duzu nahi: >>Zein da "dB", "dBm" eta "dBi" artean? 
                                >>Nola Kargatu / Gehitu M3U / M3U8 IPTV erreprodukzio-zerrendak Eskuz onartzen diren gailuetan
                                >>Zer da VSWR: Voltage Standing Wave Ratio

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda