Най-важната и интересна концепция в комуникацията е Модулация . Има различни видове. Модулацията се определя като подобряване на амплитудата, честотата или фазата на характеристиките на сигнала по отношение на носещия сигнал. Ако входният сигнал е аналогов, тогава такава модулация се нарича аналогова модулация. И ако входовете сигнализират под формата на цифрова, такава модулация се нарича цифрова модулация. Аналоговите форми на сигнали страдат от изкривяване, шум и смущения. Поради тези три дефекта цифровите сигнали са за предпочитане пред аналоговите. А при цифровата модулация входният сигнал е под формата само на цифров. Той има само две нива на напрежение, високо или ниско. Но в аналогов сигнал , напрежението му продължава и се влияе от някакъв вид шум. Ако входният сигнал е под формата на цифров и ако се опитате да увеличите амплитудните му характеристики по отношение на носещия сигнал, този процес на модулация се нарича Amplitude Shift Keying. Известен е още като ASK. Тази статия обсъжда какво е ASK и неговото значение.
Теория за манипулиране на амплитудно изместване
Този тип модулация е под Цифрова модулация схеми. Тук думата keying има известно значение, т.е. Keying е индикация за предаване на цифров сигнал по канала. Чрез теорията за манипулиране на амплитудата можем да разберем процеса на техниката ASK.
аналогови и цифрови сигнали
В ASK изисква два входни сигнала, Първият вход е двоичен последователен сигнал, а вторият вход е носещ сигнал. Тук най-важната точка, която винаги трябва да имаме предвид, че вторият вход, който е носещият сигнал, има по-голям обхват на амплитуда / напрежение от входния двоичен последователен сигнал.
Причина за избора на висококачествен носещ сигнал
Например, ако искате да отидете до някое място, можете да изберете автобуса с цел транспорт. След като стигнете до дестинацията, излизате от автобуса. Тук, когато стигнахте до вашата дестинация, не обмисляте автобуса, с който помогнахте да стигнете до вашата дестинация. Използвате автобуса само за медия. И така, тук също за завършване на процеса на модулация, входният двоичен последователен сигнал, използващ носещите сигнали, за да достигне до крайната си точка.
Още един важен момент е да се има предвид тук, амплитудата на носещия сигнал трябва да бъде по-голяма от амплитудата на входния двоичен сигнал. В рамките на диапазона на амплитудата на носителя ще модулираме амплитудата на двоичния входен сигнал. Ако амплитудата на носещия сигнал е по-малка от напрежението на входния двоичен сигнал, тогава такъв комбиниран модулационен процес води до свръхмодулация и под модулационни ефекти. Така че за постигане на перфектна модулация носителят единичен трябва да има по-голям амплитуден диапазон от входния двоичен сигнал.
ask-block-diagram
В теорията за манипулиране с амплитуда амплитудата на входния двоичен сигнал варира в зависимост от напрежението на носещия сигнал. В ASK входният двоичен сигнал се умножава с носещия сигнал заедно с неговите интервали от време. Между първия времеви интервал на входния двоичен сигнал, умножен с първия времеви интервал на напрежението на носещия сигнал и същият процес продължава за всички времеви интервали. Ако входният двоичен сигнал е логически HIGH за определен интервал от време, тогава същият трябва да бъде доставен на изходните портове с нарастване на нивото на напрежение. Така че основната цел на модулацията на манипулиране с амплитудна смяна е да промени или подобри характеристиките на напрежението на входния двоичен сигнал по отношение на носещия сигнал. Диаграмата по-долу, показваща блок-диаграмата за амплитудно пренасочване.
На ниво миксерна верига
Когато превключвателят е затворен - за всички логически ВИСОКИ интервали от време, т.е. когато входният сигнал с логика 1 през тези интервали превключвателят е затворен и той се умножава с носещия сигнал, който се генерира от генератора на функции за същата продължителност.
Когато ключът е отворен - когато входният сигнал с логика 0, превключвателят се отваря и няма да се генерира изходен сигнал. Тъй като логиката на входния двоичен сигнал 0 няма напрежение, така че през тези интервали, когато носещият сигнал се умножи с него, ще дойде нулев изход. Изходът е нула за всички логически 0 интервали от входния двоичен сигнал. Смесителна верига с импулсно оформящи филтри и ограничени лентови филтри за оформяне на ASK изходния сигнал.
форми на модулация-питане-вълни
ASK верижна схема
Модулационната схема за амплитудно превключване може да бъде проектирана с 555таймер IC като нестабилен режим. Тук носещият сигнал може да варира чрез използване на R1, R2 и C. Носещата честота може незабавно да бъде изчислена по формулите като 0.69 * C * (R1 + R2). ПИН 4 ще приложим входния двоичен сигнал и при ПИН 3 веригата ще генерира ASK модулирана вълна.
пита-модулация-верига
ЗАПИТАЙ процес на демодулация
Демодулация е процесът на възстановяване на оригиналния сигнал на ниво приемник. И той се дефинира като, какъвто и да е модулираният сигнал, получен от канала на страната на приемника чрез прилагане на правилните демодулирани техники за възстановяване / възпроизвеждане на оригиналния входен сигнал на изходния етап на приемника.
Демодулацията на ASK може да се извърши по два начина. Те са,
- Кохерентно откриване (синхронна демодулация)
- Некохерентно откриване (асинхронна демодулация)
Ще започнем процеса на демодулация с кохерентно откриване, което също се нарича синхронно ASK откриване.
1). Кохерентно откриване на ASK
По този начин на демодулационен процес, носещият сигнал, който използваме на етапа на приемника, е в същата фаза с носещия сигнал, който използваме на етапа на предавателя. Това означава, че носещият сигнал на етапите на предавателя и приемника са еднакви. Този тип демодулация се нарича синхронно откриване на ASK или кохерентно откриване на ASK.
кохерентна блок-схема за откриване на запитване
Приемникът получава ASK модулирана форма на вълната от канала, но тук тази модулирана форма на вълната се осъществява с шумов сигнал, тъй като тя се препраща от канала на свободното пространство. Така че това, шумът може да бъде елиминиран след умножителят етап с помощта на a нискочестотен филтър . След това се препраща от пробата и задържа верига за преобразуването му в дискретна форма на сигнал. След това на всеки интервал, дискретното напрежение на сигнала се сравнява с референтното напрежение (Vref), за да се възстанови оригиналният двоичен сигнал.
2). Некохерентно откриване на ASK
В това единствената разлика е носещият сигнал, който се използва от страната на предавателя и страната на приемника, не са в една и съща фаза помежду си. По тази причина това откриване се нарича некохерентно откриване на ASK (асинхронно откриване на ASK). Този процес на демодулация може да бъде завършен чрез използване на устройство с квадратно право. Изходният сигнал, който се генерира от устройството с квадратно право, може да бъде препратен през нискочестотен филтър за възстановяване на оригиналния двоичен сигнал.
блок-диаграма с несъгласувано запитване-откриване
Амплитудната манипулация е ефективна техника за увеличаване на характеристиките на амплитудата на входа в комуникациите. Но тези модулирани от ASK форми на вълната лесно се влияят от шума. И това води до амплитудни вариации. Поради това ще има колебания на напрежението в изходните форми на вълната. Вторият недостатък на техниката на модулация ASK е, че тя има ниска енергийна ефективност. Тъй като ASK изисква прекомерната честотна лента. Това води до загуба на мощност в спектъра на ASK.
Винаги, когато се модулират два входни двоични сигнала, не е за предпочитане модулацията на манипулиране на амплитуда. Защото трябва да вземе само един вход. Така че, за да се преодолее това квадратурно амплитудно манипулиране (ASK) е за предпочитане. В тази техника на модулация можем да модулираме два двоични сигнала с два различни носещи сигнала. Тук тези два носещи сигнала са в противоположна фаза с 90 градуса разлика. Сигналите за грех и косинус се използват като носители при квадратурно амплитудно манипулиране. Предимството на това е, че използва ефективно честотната лента на спектъра. Той предлага по-голяма енергийна ефективност от манипулирането с амплитудна смяна.
амплитудна смяна-манипулиране-Matlab-Simulink
Манипулиране с амплитудна смяна Matlab Simulink може да бъде проектирано с инструмента Matlab. След инициализиране на инструмента, като следваме правилните стъпки, можем да начертаем веригата ASK на работното място. Чрез даване на правилните стойности на сигнала можем да получим модулираните изходни форми на вълната
ПИТАЙТЕ приложения
Модулацията има важна роля в комуникациите. А приложенията за манипулиране с амплитуда са посочени по-долу. Те са:
- Ниска честота RF приложения
- Автоматизация на дома устройства
- Устройства за индустриални мрежи
- Безжични базови станции
- Системи за наблюдение на налягането в гумите
По този начин, Запитване (натискане на амплитудна смяна) е техника за цифрова модулация за увеличаване на амплитудните характеристики на входния двоичен сигнал. Но неговите недостатъци го правят толкова ограничен. И тези недостатъци могат да бъдат преодолени чрез другата техника на модулация, която е FSK.
