Добави Любими Set Homepage
Позиция:Начало >> Статии >> Проекти

Продукти от категория

Продукти Етикети

Fmuser сайтове

Основи на модулиращи техники

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



„Цифрово-аналоговото преобразуване е процесът на промяна на една от характеристиките на аналогов сигнал на базата на информацията в цифровите данни. Синусоидата се определя от три характеристики: амплитуда, честота и фаза. Когато променим някой от тези характеристики, създаваме различна версия на тази вълна. Така че, променяйки една характеристика на обикновен електрически сигнал, можем да го използваме за представяне на цифрови данни. ----- FMUSER"


Има три механизма за модулиране на цифрови данни в аналогов сигнал: клавиш с амплитудно изместване (ПИТАМ), клавишно изместване на честотата (FSK) и клавишно изместване на фазата (PSK). В допълнение, има четвърти (и по-добър) механизъм, който комбинира промяна на амплитудата и фазата, наречен квадратурна амплитудна модулация (QAM).





Bandwidth
Необходимата честотна лента за аналогово предаване на цифрови данни е пропорционална на скоростта на сигнала, с изключение на FSK, в която трябва да се добави разликата между носещите сигнали.


Вижте също: >> Сравнение на 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 


Сигнал на превозвача
При аналогово предаване изпращащото устройство произвежда високочестотен сигнал, който действа като база за информационния сигнал. Този основен сигнал се нарича носещ сигнал или носеща честота. Приемното устройство се настройва на честотата на носещия сигнал, който очаква от подателя. След това цифровата информация променя носещия сигнал, като модифицира една или повече от неговите характеристики (амплитуда, честота или фаза). Този вид модификация се нарича модулация (клавиш за смяна).

1. Клавиш на амплитудно изместване:
При клавишно изместване на амплитудата амплитудата на носещия сигнал се променя, за да създаде сигнални елементи. Както честотата, така и фазата остават постоянни, докато амплитудата се променя.

Двоичен ASK (BASK)
ASK обикновено се изпълнява само с две нива. Това се обозначава като бинарно клавишно амплитудно изместване или клавиш за изключване (OOK). Пиковата амплитуда на едно ниво на сигнала е 0; другото е същото като амплитудата на носещата честота. Следващата фигура дава концептуален изглед на двоичните ASKS.


 


Вижте също: >> Каква е разликата между AM и FM? 


Изпълнение:
Ако цифровите данни са представени като еднополюсен NRZ цифров сигнал с високо напрежение 1V и ниско напрежение 0V, реализацията може да бъде постигната чрез умножаване на цифровия сигнал NRZ от носещия сигнал, идващ от осцилатор, който е представен на следващата фигура. Когато амплитудата на NRZ сигнала е 1, се задържа амплитудата на носещата честота; когато амплитудата на NRZ сигнала е 0, амплитудата на носещата честота е нула.




Ширина на лентата за ASK:
Носителният сигнал е само една проста синусоида, но процесът на модулация произвежда непериодичен композитен сигнал. Този сигнал има непрекъснат набор от честоти. Както очакваме, честотната лента е пропорционална на скоростта на сигнала (скорост на предаване).

Въпреки това, обикновено съществува друг фактор, наречен d, който зависи от процеса на модулация и филтриране. Стойността на d е между 0 и 

Това означава, че честотната лента може да бъде изразена, както е показано, където S е честотата на сигнала и B е честотната лента.


B = (1 + d) x S


Формулата показва, че необходимата ширина на честотната лента има минимална стойност на S и максимална стойност 2S. Най-важният момент тук е местоположението на честотната лента. В средата на честотната лента е мястото, където е разположена носещата честота. Това означава, че ако имаме на разположение лентов канал, можем да изберем нашия fc, така че модулираният сигнал да заема тази честотна лента. Това всъщност е най-важното предимство на цифрово-аналоговото преобразуване.


Вижте също: >>Какво е QAM: квадратурна амплитудна модулация 


2. Честотно изместване на клавиша

При клавишно изместване на честотата честотата на носещия сигнал се променя, за да представи данни. Честотата на модулирания сигнал е постоянна за продължителността на един сигнален елемент, но се променя за следващия сигнален елемент, ако елементът на данни се промени. Както пиковата амплитуда, така и фазата остават постоянни за всички сигнални елементи.


Двоичен FSK (BFSK)
Един от начините да се мисли за двоичен FSK (или BFSK) е да се разгледат две носещи честоти. На следващата фигура сме избрали две носещи честоти f1 и f2. Използваме първия носител, ако елементът от данни е 0; използваме втория, ако елементът от данни е 1.




Горната фигура показва, средата на едната лента е f1, а средата на другата е f2. И f1 и f2 са aref освен от средната точка между двете ленти. Разликата между двете честоти е 2∆f.


Вижте също: >> QAM модулатор и демодулатор  


Изпълнение:
Има две реализации на BFSK: некохерентна и съгласувана. При несъгласуван BFSK може да има прекъсване във фазата, когато единият сигнален елемент свърши и следващият започне. В кохерентния BFSK фазата продължава през границата на два сигнални елемента. Некохерентният BFSK може да бъде реализиран чрез третиране на BFSK като две ASK модулации и използване на две носещи честоти. Кохерентният BFSK може да бъде реализиран с помощта на един управляван от напрежение осцилатор (VCO), който променя честотата си според входното напрежение.

Следващата фигура показва опростената идея зад второто изпълнение. Входът към осцилатора е еднополюсният NRZ сигнал. Когато амплитудата на NRZ е нула, осцилаторът поддържа своята редовна честота; когато амплитудата е положителна, честотата се увеличава.



Ширина на лентата за BFSK:

Горната фигура показва честотната лента на FSK. Отново носещите сигнали са само прости синусоиди, но модулацията създава непериодичен композитен сигнал с непрекъснати честоти. Можем да мислим за FSK като два ASK сигнала, всеки със собствена носеща честота f1 и f2. Ако разликата между двете честоти е 2∆f, тогава необходимата честотна лента е



В = (L + г) XS + 2Δf


3. Въвеждане на фазово изместване:
При клавишно изместване на фазата фазата на носителя се променя, за да представлява два или повече различни сигнални елемента. Както амплитудата на пика, така и честотата остават постоянни, тъй като фазата се променя.

Двоичен PSK (BPSK):
Най-простият PSK е двоичен PSK, в който имаме само два сигнални елемента, единият с фаза 0 °, а другият с фаза 180 °. Следващата фигура дава концептуален изглед на PSK. Бинарният PSK е толкова прост, колкото бинарният ASK с едно голямо предимство - той е по-малко податлив на шум. В ASK критерият за битово откриване е амплитудата на сигнала. Но в PSK това е фазата. Шумът може да промени амплитудата по-лесно, отколкото може да промени фазата. С други думи, PSK е по-малко податлив на шум, отколкото ASK. PSK превъзхожда FSK, тъй като нямаме нужда от два носещи сигнала.


 



Групаширина:
Ширината на лентата е същата като тази за двоичен ASK, но по-малка от тази за BFSK. Не се губи честотна лента за разделяне на два носещи сигнала.


Вижте също: >>512 QAM срещу 1024 QAM срещу 2048 QAM срещу 4096 QAM видове модулация


Изпълнение:
Реализацията на BPSK е толкова проста, колкото тази за ASK. Причината е, че сигналният елемент с фаза 180 ° може да се разглежда като допълнение на сигналния елемент с фаза 0 °. Това ни дава представа как да внедрим BPSK. Използваме полярен NRZ сигнал вместо еднополюсен NRZ сигнал, както е показано на следващата фигура. Полярният NRZ сигнал се умножава по носещата честота. 1 битовото (положително напрежение) е представено с фаза, започваща от 0 °, а 0 бита (отрицателно напрежение) е представена от фаза, започваща на 180 °.



 


4. Квадратурна амплитудна модулация (QAM)
PSK е ограничен от способността на оборудването да различава малки разлики във фазата. Този фактор ограничава потенциалната му битова скорост. Досега променяме само една от трите характеристики на синусоида в даден момент; но какво, ако променим две? Защо да не комбинирате ASK и PSK? Идеята за използване на два носителя, една фазова и друга квадратура, с различни нива на амплитуда за всеки носител е концепцията зад квадратурната амплитудна модулация (QAM).

Възможните вариации на QAM са многобройни. Следващата фигура показва някои от тези схеми. На следващата фигура Част а показва най-простата схема 4-QAM (четири различни типа сигнални елементи), използваща еднополюсен NRZ сигнал за модулиране на всеки носител. Това е същият механизъм, който използвахме за ASK (OOK). Част б показва друг 4-QAM, използващ полярна NRZ, но това е точно същото като QPSK. Част в показва друг QAM-4, в който използвахме сигнал с две положителни нива, за да модулираме всеки от двата носителя. И накрая, част - d показва съзвездие от 16 QAM на сигнал с осем нива, четири положителни и четири отрицателни.






Може да Ви хареса: >>Каква е разликата между "dB", "dBm" и "dBi"? 
                                >>Как да зареждате / добавяте M3U / M3U8 IPTV плейлисти ръчно на поддържани устройства
                                >>Какво е VSWR: Съотношение на напрежението в постоянна вълна

Остави съобщение 

Име *
Имейл *
Телефон
Адрес
код Вижте кода за потвърждение? Кликнете на опресняване!
Събщение
 

Списък на ЛС

Коментари Loading ...
Начало| За нас| Продукти| Статии| Изтегли| Поддържа се| Обратна връзка| Свържи се с нас| обслужване

За контакт: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

Whatsapp / WeChat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan Имейл: [имейл защитен] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Адрес на английски: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 Адрес на китайски: 广州市天河区黄埔大道西273号惠兰阁305(3E)