Честотното превключване е най-важно цифрова модулация техника и е известен също като FSK. Сигналът има амплитуда, честота и фаза като свойства. Всеки сигнал има тези три свойства. За да увеличим някое от свойствата на сигнала, можем да преминем към процеса на модулация. Защото има различни предимства на техника на модулация . В това някои от предимствата са - антената намаляване на размера, избягване на мултиплексиране на сигнали, намаляване на SNR, комуникация на дълги разстояния може да бъде възможна и т.н. Това са важните предимства на процеса на модулация. Ако модулираме амплитудата на входния двоичен сигнал според носещия сигнал, т.е. Тук, в тази статия ще обсъдим какво е манипулиране на честотната смяна и FSK модулация, процес на демодулация заедно с техните предимства и недостатъци.
Какво представлява настройката на честотната смяна?
Определя се като промяна или подобряване на честотните характеристики на входния двоичен сигнал според носещия сигнал. Амплитудната вариация е един от основните недостатъци на ASK. Така че, благодарение на тази техника на модулация на питането, използвана само в няколко приложения. И неговият спектър на енергийна ефективност също е нисък. Това води до загуба на мощност. Така че, за да се преодолеят тези недостатъци, се предпочита честотното превключване. FSK е известен също като двоичен Честотно превключване (BFSK). Долната теория за смяна на честотата описва какво се случва в модулация на манипулиране с честотна смяна .
Теория за ключово изместване на честотата
Тази теория за манипулиране на честотата показва как честотните характеристики на двоичен сигнал се променят според носещия сигнал. В FSK бинарната информация може да се предава чрез носещ сигнал заедно с промените в честотата. Диаграмата по-долу показва блок-схема за ключово изместване .
FSK-блок-диаграма
В FSK се използват два носещи сигнала за произвеждане на FSK модулирани форми на вълната. Причината за това, FSK модулираните сигнали са представени от две различни честоти. Честотите се наричат „маркирайте честота“ и „космическа честота“. Маркираната честота представлява логика 1, а космическата честота представлява логиката 0. Има само една разлика между тези два носещи сигнала, т.е. носителски вход 1 с по-голяма честота от носещия вход 2.
Вход за носител 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
Вход за носител 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
Превключвателят (ите) на мултиплексора 2: 1 играе важната роля за генериране на FSK изход. Тук превключвателят е свързан към носещ вход 1 за всички логики 1 на двоичната входна последователност. И превключвателят (ите) е свързан (а) към носещия вход 2 за всички логически 0 на входната двоична последователност. И така, получените FSK модулирани вълнови форми имат маркирани честоти и космически честоти.
FSK-модулация-изход-вълни
Сега ще видим как модулираната от FSK вълна може да бъде демодулирана от страната на приемника. Демодулация се определя като възстановяване на оригиналния сигнал от модулирания сигнал. Тази демодулация може да бъде възможна по два начина. Те са
- Кохерентно откриване на FSK
- Некохерентно откриване на FSK
Единствената разлика между кохерентния и некохерентния начин на откриване е фазата на носещия сигнал. Ако носещият сигнал, който използваме от страната на предавателя и страната на приемника, са в една и съща фаза, докато процесът на демодулация се нарича кохерентен начин на откриване и е известен също като синхронно откриване. Ако носещите сигнали, които използваме на предавателя и приемника, не са в една и съща фаза, тогава такъв процес на модулация е известен като некохерентно откриване. Друго име за това откриване е Асинхронно откриване.
Кохерентно откриване на FSK
При това синхронно откриване на FSK, модулираната вълна е засегната от шум, докато достига приемника. Така че този шум може да бъде елиминиран от използването на лентов филтър (БНФ). Тук на етап мултипликатор, шумният FSK модулиран сигнал се умножава с носещия сигнал от локалния осцилатор устройство. Тогава полученият сигнал преминава от BPF. Тук този лентов филтър е назначен за прекъсване на честотата, която е равна на честотата на двоичния входен сигнал. Така че същите честоти могат да бъдат разрешени на устройството за вземане на решение. Тук това устройство за вземане на решения дава 0 и 1 за космически и маркиращи честоти на FSK модулирани вълнови форми.
кохерентно откриване на FSK
Некохерентно откриване на FSK
Модулираният FSK сигнал се препраща от лентовия филтър 1 и 2 с прекъснати честоти, равни на космически и маркиращи честоти. Така че нежеланите компоненти на сигнала могат да бъдат елиминирани от BPF. И модифицираните FSK сигнали се прилагат като вход към двата детектора за обвиване. Този детектор на обвивка е схема, която има диод (Д). Въз основа на входа към детектора на обвивката той извежда изходния сигнал. Този детектор на обвивка, използван в процеса на амплитудна демодулация. Въз основа на своя вход генерира сигнала и след това се препраща към праговото устройство. Това прагово устройство дава логиката 1 и 0 за различните честоти. Това би било равно на оригиналната двоична входна последователност. Така че генерирането и откриването на FSK може да се направи по този начин. Този процес може да бъде известен с модулация и демодулация на манипулиране с честотна смяна експериментирайте също. В този експеримент с FSK FSK може да се генерира от 555 IC таймер и откриването може да бъде възможно чрез 565IC, което е известно като фазово заключен контур (PLL) .
некохерентно откриване на FSK
Малко са предимства и недостатъци на честотната смяна са изброени по-долу.
Предимства
- Лесен процес за конструиране на веригата
- Нулеви вариации на амплитудата
- Поддържа висока скорост на предаване на данни.
- Ниска вероятност за грешка.
- Висока SNR (съотношение сигнал / шум).
- Повече имунитет срещу шум от ASK
- Приемането без грешки може да бъде възможно с FSK
- Полезно при високочестотни радиопредавания
- За предпочитане при високочестотни комуникации
- Нискоскоростни цифрови приложения
Недостатъци
- Той изисква повече честотна лента от ASK и PSK (фазово манипулиране)
- Поради изискването за голяма честотна лента, този FSK има ограничения да се използва само в модеми с ниска скорост, чиято битова скорост е 1200 бита / сек.
- Честотата на битовите грешки е по-малка в AEGN канала, отколкото фазовото набиране.
По този начин честотно превключване е една от фините техники за цифрова модулация за увеличаване на честотните характеристики на входния двоичен сигнал. Чрез техниката на модулация на FSK можем да постигнем комуникация без грешки в няколко цифрови приложения. Но този FSK има крайна скорост на предаване на данни и консумира повече честотна лента може да бъде преодоляна от QAM, което е известно като квадратурна амплитудна модулация. Това е комбинацията от амплитудна модулация и фазова модулация.
