Stilt overfor nye konsepter i hverdagen prøver mange å finne svar på spørsmålene sine. Det er for dette at det er nødvendig å beskrive ethvert fenomen. En av dem er noe som heter modulasjon. Det vil bli diskutert videre.
Generell beskrivelse
Modulering er prosessen med å endre ett eller et helt sett med høyfrekvente oscillasjonsparametere i samsvar med loven om lavfrekvent informasjonsmelding. Resultatet av dette er overføringen av spekteret til kontrollsignalet til høyfrekvensområdet, siden effektiv kringkasting ut i rommet krever at alle sender/mottakere opererer ved forskjellige frekvenser uten å avbryte hverandre. Takket være denne prosessen plasseres informasjonssvingninger på en bærer kjent på forhånd. Styresignalet inneholder den overførte informasjonen. Høyfrekvent oscillasjon tar på seg rollen som en informasjonsbærer, på grunn av hvilken den får status som en bærer. Styresignalet inneholder de overførte dataene. Det finnes forskjellige typer modulasjon, som avhenger av hvilken bølgeform som brukes: rektangulær, trekantet eller annen. Med et diskret signal er det vanlig å snakke om manipulasjon. Så,modulasjon er en prosess som involverer oscillasjoner, så det kan være frekvens, amplitude, fase osv.
varianter
Nå kan vi vurdere hva slags dette fenomenet som finnes. I hovedsak er modulasjon prosessen der en lavfrekvent bølge bæres av en høyfrekvent bølge. Følgende typer brukes oftest: frekvens, amplitude og fase. Med frekvensmodulasjon skjer det en endring i frekvens, med amplitudemodulasjon amplituden, og med fasemodulasjon fasen. Det finnes også blandede arter. Pulsmodulasjon og modifikasjon er separate typer. I dette tilfellet endres parametrene for høyfrekvensoscillasjonen diskret.
Amplitudemodulasjon
I systemer med denne typen endring endres amplituden til bærebølgen med høy frekvens ved hjelp av en modulerende bølge. Når man analyserer frekvensene ved utgangen, avsløres ikke bare inngangsfrekvensene, men også summen og forskjellen deres. I dette tilfellet, hvis modulasjonen er en kompleks bølge, for eksempel talesignaler som består av mange frekvenser, vil summen og forskjellen av frekvenser kreve to bånd, ett under bærebølgen og ett over. De kalles laterale: øvre og nedre. Den første er en kopi av det originale lydsignalet forskjøvet med en viss frekvens. Det nedre båndet er en kopi av det originale signalet som har blitt invertert, det vil si at de opprinnelige høye frekvensene er de lavere frekvensene på den nedre siden.
Det nedre sidebåndet er et speilbilde av det øvre sidebåndet i forhold til bærefrekvensen. Et system som bruker amplitudemodulasjon,overføring av bæreren og begge sider kalles toveis. Bæreren inneholder ingen nyttig informasjon, så den kan fjernes, men uansett vil signalbåndbredden være dobbelt så stor som originalen. Innsnevringen av båndet oppnås ved å erstatte ikke bare bæreren, men også en av sidene, siden de inneholder én informasjon. Denne typen er kjent som SSB-modulasjon med undertrykt bærebølge.
Demodulation
Denne prosessen krever at det modulerte signalet blandes med en bærebølge med samme frekvens som den som sendes ut av modulatoren. Deretter oppnås det originale signalet som et eget frekvens- eller frekvensbånd, og filtreres deretter fra andre signaler. Noen ganger skjer genereringen av bærebølgen for demodulering in situ, og den faller ikke alltid sammen med bærefrekvensen på selve modulatoren. På grunn av den lille forskjellen mellom frekvensene, oppstår uoverensstemmelser, noe som er typisk for telefonkretser.
Pulsmodulering
Dette bruker et digit alt basebåndsignal, noe som betyr at det lar mer enn én bit per baud kodes ved å kode et binært datasignal til et flernivåsignal. Biter av binære signaler deles noen ganger i par. For et par biter kan fire kombinasjoner brukes, hvor hvert par er representert av ett av fire amplitudenivåer. Et slikt kodet signal kjennetegnes ved at modulasjonsoverføringshastigheten er halvparten av det opprinnelige datasignalet, så det kan brukes til åamplitudemodulasjon på vanlig måte. Hun fant søknaden sin innen radiokommunikasjon.
Frekvensmodulering
Systemer med denne modulasjonen antar at frekvensen til bærebølgen vil endre seg i henhold til formen på det modulerende signalet. Denne typen er overlegen amplitudetypen når det gjelder motstand mot visse påvirkninger tilgjengelig på telefonnettet, så den bør brukes ved lave hastigheter der det ikke er behov for å tiltrekke seg et stort frekvensbånd.
Faseamplitudemodulasjon
For å øke antall bits per baud, kan du kombinere fase- og amplitudemodulasjon.
En av de moderne metodene for amplitude-fasemodulasjon kan kalles den som er basert på overføring av flere bærere. For eksempel, i noen applikasjoner, brukes 48 bærere, atskilt med en båndbredde på 45 Hz. Ved å kombinere AM og PM allokeres opptil 32 diskrete tilstander til hver bærer per individuell baudperiode, slik at 5 biter per baud kan overføres. Det viser seg at hele dette settet lar deg overføre 240 bits per baud. Ved drift ved 9600 bps krever modulasjonshastigheten bare 40 baud. Et så lavt tall er ganske tolerant for amplituden og fasehoppene som er iboende i telefonnettet.
PCM
Denne typen regnes vanligvis som et system for kringkasting av analoge signaler, for eksempel tale i digital form. Denne modulasjonsteknikken brukes ikke i modemer. Her er porten til det analoge signalet medved to ganger den høyeste frekvensen til den analoge signalkomponenten. Ved bruk av slike systemer på telefonnettverk oppstår strobe 8000 ganger per sekund. Hver prøve er et spenningsnivå kodet med en syv-bits kode. For best mulig å representere talespråk, brukes logaritmisk koding. Syv biter, sammen med den åttende, som indikerer tilstedeværelsen av et signal, danner en oktett.
Modulering og deteksjon er nødvendig for å gjenopprette meldingssignalet, det vil si den omvendte prosessen. I dette tilfellet konverteres signalet på en ikke-lineær måte. Ikke-lineære elementer beriker utgangssignalspekteret med nye spektrumkomponenter, og filtre brukes til å isolere lavfrekvente komponenter. Modulering og deteksjon kan utføres ved bruk av vakuumdioder, transistorer, halvlederdioder som ikke-lineære elementer. Tradisjonelt brukes punkthalvlederdioder, siden planar inngangskapasitans er merkbart større.
Modern Views
Digital modulering gir mye mer informasjonskapasitet og sikrer kompatibilitet med en rekke digitale datatjenester. I tillegg øker det informasjonssikkerheten, forbedrer kvaliteten på kommunikasjonssystemene og gir raskere tilgang til dem.
Det er en rekke begrensninger som designere av alle systemer står overfor: den tillatte kraften og båndbredden, det gitte støynivået til kommunikasjonssystemer. Antall brukere øker hver dagkommunikasjonssystemer, og etterspørselen etter dem er også økende, noe som krever en økning av radioressursen. Digital modulering skiller seg markant fra analog ved at bærebølgen i den sender store mengder informasjon.
Vanskelig med bruk
Utviklerne av digitale radiokommunikasjonssystemer står overfor en slik hovedoppgave - å finne et kompromiss mellom båndbredden til dataoverføring og kompleksiteten til systemet i tekniske termer. Til dette er det hensiktsmessig å bruke ulike modulasjonsmetoder for å få ønsket resultat. Radiokommunikasjon kan også organiseres ved hjelp av de enkleste sender- og mottakerkretsene, men for slik kommunikasjon vil det brukes et frekvensspektrum proporsjon alt med antall brukere. Mer komplekse mottakere og sendere krever mindre båndbredde for å kringkaste samme mengde informasjon. For å gå over til spektraleffektive overføringsmetoder er det nødvendig å komplisere utstyret tilsvarende. Dette problemet avhenger ikke av typen kommunikasjon.
Alternative alternativer
Pulsbreddemodulasjon er karakterisert ved at bæresignalet er en sekvens av pulser, mens pulsfrekvensen er konstant. Endringene gjelder kun varigheten av hver puls i henhold til det modulerende signalet.
Pulsbreddemodulasjon er forskjellig fra frekvensfasemodulasjon. Sistnevnte innebærer modulering av signalet i form av en sinusoid. Den er preget av konstant amplitude og variabel frekvens eller fase. Pulssignaler kan også moduleres i frekvens. Kan være varighetpulsene er faste, og deres frekvens er i en eller annen gjennomsnittsverdi, men deres øyeblikkelige verdi vil variere avhengig av de modulerende signalene.
Konklusjoner
Enkle modulasjoner kan brukes, med bare én parameter som endres i henhold til den modulerende informasjonen. Det kombinerte modulasjonsskjemaet som brukes i moderne kommunikasjonsutstyr er når både amplituden og fasen til bærebølgen endres samtidig. I moderne systemer kan flere underbærere brukes, som hver bruker en bestemt type modulasjon. I dette tilfellet snakker vi om signalmodulasjonsordninger. Dette begrepet brukes også for komplekse visninger på flere nivåer, når en tilleggsbeskrivelse av egenskapene kreves for omfattende informasjon.
Moderne kommunikasjonssystemer bruker de mest effektive modulasjonstypene for å minimere båndbredden for å frigjøre frekvensplass for andre typer signaler. Kvaliteten på kommunikasjonen drar bare nytte av dette, men kompleksiteten til utstyret i dette tilfellet er veldig høy. Til syvende og sist gir modulasjonsfrekvensen et resultat som kun er synlig for sluttbrukeren når det gjelder brukervennlighet av tekniske midler.
