Шта је модулација и различити типови

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Како живимо у ери комуникације у којој можемо лако пребацити било који облик информација (видео, аудио и други подаци) у облику електричних сигнала на било који други уређај или одређено место. Иако је уобичајено у нашем перцептивном искуству да је слање или примање сигнала или података једноставно, али укључује прилично сложене процедуре, могућности и укључене сценарије у оквиру комуникациони системи . Дакле, у опсегу комуникационих система, модулација има кључну одговорност у комуникационом систему да дигитално кодира информације у аналогном свету. Веома је важно модулисати сигнале пре слања у одељак пријемника ради веће удаљености, тачног преноса података и пријема података са мало шума. Да бисмо били јасни, заронимо у детаљан концепт сазнања шта је модулација, различити типови у њој и које су врсте модулација технике које се користе у комуникационим системима.

Шта је модулација?

Модулација је поступак промене карактеристика таласа који се преноси надметањем сигнала поруке на високофреквентни сигнал. У овом процесу видео, глас и други податковни сигнали модификују високофреквентне сигнале - такође познате као носећи талас . Овај носећи талас може бити једносмерни или наизменични или импулсни ланац у зависности од примене која се користи. Обично се као сигнал носећег таласа користи високофреквентни синусни талас.




Ове технике модулације класификују се у две главне врсте: аналогну и дигиталну или импулсна модулација . Пре даљњег разматрања различитих врста модулационих техника, схватимо значај модулације.

Зашто се модулација користи у комуникацији?

  • У техници модулације, фреквенција сигналног сигнала се подиже на опсег тако да је кориснија за пренос. Следеће тачке описују важност модулације у комуникационом систему.
  • У пренос сигнала , сигнали из различитих извора преносе се заједничким каналом истовремено коришћењем мултиплексера. Ако се ови сигнали преносе истовремено са одређеном ширином опсега, они узрокују сметње. Да би се ово превазишло, говорни сигнали се модулирају на различите носеће фреквенције како би их пријемник подесио на жељену ширину опсега по сопственом избору у опсегу преноса.
  • Још један технички разлог је антена величина величина антене је обрнуто пропорционална фреквенцији зраченог сигнала. Редослед отвора антене је најмање један за десетину таласне дужине сигнала. Његова величина није изведива ако је сигнал 5 кХз, стога ће повишење фреквенције модулационим поступком сигурно смањити висину антене.
  • Модулација је важна за пренос сигнала на велике раздаљине, јер није могуће слати нискофреквентне сигнале на веће раздаљине.
  • Слично томе, модулација је такође важна за додељивање више канала за кориснике и за повећање отпорности на буку.

Да бисте почели да знате детаљне информације о модулационим техникама, јавите нам у вези са врстама сигнали у процесу модулације .



Модулациони сигнал

Овај сигнал се такође назива сигналом поруке. Садржи податке који се морају пренети и то се назива сигналом поруке. Сматра се основним опсегом сигнала тамо где пролази модулациони процес да би се емитовао или комуницирао. Због тога је модулациони сигнал.

Сигнал носача

Ово је високи опсег фреквенцијског сигнала који је са одређеном амплитудом, фреквенцијом и нивоом фазе, али не садржи никакве податке. Дакле, назива се носиочким сигналом, јер је празан. Ово се једноставно користи за пренос поруке у одељак пријемника након процеса модулације.


Модулирани сигнал

Последични сигнал који се добија након поступка модулације назива се модулисани сигнал. Ово је производ и носача и модулационих сигнала.

Различите врсте модулације

Већ су разматране две врсте модулације: аналогна и дигитална техника модулације. У обе технике, подаци основног опсега се претварају у сигнале радио фреквенције, али у аналогној модулацији РФ комуникација сигнали су континуирани опсег вредности, док су у дигиталној модулацији то унапред договорена дискретна стања.

Врсте модулације

Врсте модулације

Аналогна модулација

У овој модулацији, непрекидно променљиви синусни талас се користи као носећи талас који модулира сигнал поруке или сигнал података. Општа функција синусоидног таласа приказана је на доњој слици, на којој се могу променити три параметра да би се добила модулација - то су углавном амплитуда, фреквенција и фаза, тако да врсте аналогне модулације су:

  • Амплитудска модулација (АМ)
  • Фреквенцијска модулација (ФМ)
  • Фазна модулација (ПМ)

У амплитудска модулација , амплитуда носећег таласа варира пропорционално сигналу поруке, а остали фактори попут фреквенције и фазе остају константни. Модулирани сигнал приказан је на доњој слици, а његов спектар састоји се од доњег фреквенцијског опсега, горњофреквентног опсега и компоненти носеће фреквенције. Ова врста модулације захтева већу пропусност и већу снагу. Филтрирање је веома тешко у овој модулацији.

Врсте аналогне модулације

Врсте аналогне модулације

Фреквенција модулација (ФМ) мења фреквенцију носача сразмерно поруци или сигналу података, док остале параметре одржава константним. Предност ФМ-а у односу на АМ је веће сузбијање шума на штету пропусног опсега у ФМ-у. Користи се у апликацијама попут радија, радара, телеметријске сеизмичке претраге итд. Ефикасност и ширина појаса зависе од индекса модулације и максималне модулационе фреквенције.

У фазна модулација , фаза носача варира у складу са сигналом података. У овој врсти модулације, када се фаза промени, то такође утиче на фреквенцију, па и ова модулација долази под фреквенцијску модулацију.

Аналогна модулација (АМ, ФМ и ПМ) је осетљивија на буку. Ако бука уђе у систем, она се наставља и преноси до крајњег пријемника. Стога се овај недостатак може превазићи техником дигиталне модулације.

САМ

САМ

Дигитална модулација

За квалитетнију и ефикаснију комуникацију користи се техника дигиталне модулације. Главне предности дигиталне модулације у односу на аналогну модулацију укључују дозвољену снагу, расположиву ширину опсега и високу отпорност на шум. У дигиталној модулацији, сигнал поруке се претвара из аналогне у дигиталну поруку и затим модулира помоћу носећег таласа.

Талас носача се тастира или укључује и искључује да би се створили такви импулси да се сигнал модулира. Слично аналогном, овде параметри попут амплитуде, фреквенције и фазне варијације носећег таласа одлучују о врсти дигиталне модулације.

Тхе врсте дигиталне модулације заснивају се на типу сигнала и апликацији која се користи као што су Амплитуде Схифт Кеиинг, Кеицхафт Схифт Кеиинг, Пхасе Схифт Кеиинг, Дифферентиал Пхасе Схифт Кеиинг, Куадратуре Пхасе Схифт Кеиинг, Минимум Схифт Кеиинг, Гауссиан Минимал Схифт Кеиинг, Ортхогонал Фрекуенци Дивисион Мултиплекинг итд. , као што је приказано на слици.

Амплитудно померање тастера мења амплитуду носећег таласа на основу сигнала основног опсега или сигнала поруке, који је у дигиталном формату. Користи се за захтеве ниског опсега и осетљив је на буку.

У тастатури са померањем фреквенције, фреквенција таласа носача варира за сваки симбол у дигиталним подацима. Потребни су му већи пропусни опсези као што је приказано на слици. Слично томе, тастатура са фазним помаком мења фазу носача за сваки симбол и мање је осетљива на буку.

Фреквенција модулација

Да би се створио талас модулисан фреквенцијом, фреквенција радио таласа се мења у складу са амплитудом улазног сигнала.

Фреквенција модулација

Фреквенција модулација

Када је аудио талас модулисан са оним сигнала носиоца радио фреквенције, тада ће генерисани фреквенцијски сигнал променити ниво фреквенције. Треба напоменути варијацију којом се талас креће нагоре и наниже. Ово се назива девијација и обично се представља као кХз одступање.

На пример, када сигнал има одступање од + или - 3кХз, тада је представљен као ± 3кХз. То значи да сигнал носача има одступање према горе и доље за 3кХз.

Радиодифузним станицама којима је потребан веома високофреквентни опсег у фреквенцијском спектру (у опсегу од 88,5 - 108 МХз), потребна им је свакако велика количина одступања која износи скоро ± 75 кХз. То се назива широкопојасна фреквенцијска модулација. Сигнали у овом опсегу имају способност да помогну високом квалитету преноса, иако захтевају и већу пропусност. Генерално је дозвољено 200 кХз за сваки ВБФМ. А за ускопојасни ФМ је довољно одступање од ± 3 кХз.

Током примене ФМ таласа корисније је знати опсег ефективности модулације. Ово представља параметар за навођење фактора као што је познавање врсте сигнала да ли је широкопојасни или ускопојасни ФМ сигнал. Такође помаже у осигуравању да су читави пријемници или предајници који су у систему програмирани да се прилагоде стандардизованом опсегу модулације, јер то показује утицај на факторе као што су размак између канала, пропусни опсег пријемника и други.

Дакле, да би се означио ниво модулације, треба одредити параметре индекса модулације и односа одступања.

Различити врсте фреквенцијске модулације укључи следеће.

Уски опсег ФМ

  • Ово се назива типом фреквенцијске модулације где је вредност индекса модулације сувише минимална.
  • Када је вредност индекса модулације<0.3, then there will be an only carrier and corresponding sidebands having bandwidth as twice the modulating signal. So, β ≤ 0.3 is called narrow band frequency modulation.
  • Максимални опсег модулационе фреквенције је од 3 кХз
  • Вредност одступања максималне фреквенције је 75 кХз

Широкопојасни ФМ

  • Ово се назива типом фреквенцијске модулације код које је вредност индекса модулације велика.
  • Када је вредност индекса модулације> 0,3, тада ће бити више од две бочне траке које имају ширину појаса двоструко већу од модулационог сигнала. Када се вредност индекса модулације повећа, број бочних трака се повећава. Дакле, β> 0,3 назива се ускопојасна фреквенцијска модулација.
  • Максимални опсег модулационих фреквенција је између 30 Хз - 15 кХз
  • Вредност одступања максималне фреквенције је 75 кХз
  • Овој фреквенцијској модулацији потребан је већи опсег опсега, што је скоро 15 пута испред ускопојасне фреквенцијске модулације.

Остале врсте модулационих техника које се користе у комуникационом систему су:

  • Бинарно фазно померање
  • Диференцијално фазно померање
  • Диференцијална квадратурна фазна померања фазе
  • Оффсет квадратурно фазно померање
  • Аудио ФСК
  • Мулти ФСК
  • Двотонски ФСК
  • Минимална тастатура смене
  • Гаусова минимална тастатура померања
  • Тип модулације са кодираном мрежом

Предности различитих врста модулације

За потребе преноса, величина антена мора бити веома велика пре него што је предложена техника модулације. Ниво комуникације постаје ограничен, јер неће бити далеких комуникација са нултим нивоом изобличења.

Дакле, развојем модулације долази до многих користи од коришћења комуникациони системи . А предност модулације је:

  • Величина антене се може смањити
  • Не догоди се врста консолидације сигнала
  • Опсег комуникације је побољшан
  • Биће могућност мултиплексирања
  • Пропусност се може прилагодити према захтевима
  • Квалитет пријема се повећава
  • Боље перформансе и ефикасност

Примене различитих врста модулације

Постоји широк спектар различитих техника модулације, а то су:

  • Примењено у мешању музике и системима за снимање магнетном траком
  • Да би се пратио ЕЕГ надзор новорођене деце
  • Користи се у телеметрији
  • Се користи у радар
  • Технике ФМ емитовања

Да не би овај чланак био сложен, из њега су изузете неке математичке једначине и детаљне информације о дигиталним комуникационим системима. Међутим, напори уложени у изношење овог чланка осигуравају основне информације о различитим врсте модулације у комуникационом систему . Такође је важније имати јасну представу о томе шта су