Kľúčové je frekvenčné posunutie digitálna modulácia technikou a je tiež známy ako FSK. Signál má ako vlastnosť amplitúdu, frekvenciu a fázu. Každý signál má tieto tri vlastnosti. Aby sme zvýšili ktorúkoľvek z vlastností signálu, môžeme prejsť na proces modulácie. Pretože existujú rôzne výhody modulačná technika . V týchto výhodách sú - anténa zmenšená veľkosť, vyhnúť sa multiplexovaniu signálov, znížiť SNR, je možná komunikácia na diaľku atď. To sú dôležité výhody modulačného procesu. Ak modulujeme amplitúdu vstupného binárneho signálu podľa nosného signálu, tj. Tu, v tomto článku, budeme diskutovať o tom, čo je kľúčovanie frekvenčným posunom a modulácia FSK, proces demodulácie spolu s ich výhodami a nevýhodami.
Čo je kľúčovanie frekvenčným posunom?
Je definovaná ako zmena alebo zlepšenie frekvenčných charakteristík vstupného binárneho signálu podľa signálu nosnej. Amplitúdová variácia je jednou z hlavných nevýhod ASK. Z tohto dôvodu sa teda pýtajte na techniku modulácie použitú iba v niekoľkých aplikáciách. A jeho energetická účinnosť spektra je tiež nízka. Vedie to k plytvaniu energiou. Na prekonanie týchto nevýhod sa preto uprednostňuje kľúčovanie frekvenčným posunom. FSK je tiež známy ako binárny Kľúčovanie s frekvenčným posunom (BFSK). Nasledujúca teória kľúčovania s frekvenčným posunom popisuje, čo sa deje v modulácia kľúčovania frekvenčným posunom .
Teória kľúčovania frekvenčným posunom
Táto teória kľúčovania s frekvenčným posunom ukazuje, ako sa zmenili frekvenčné charakteristiky binárneho signálu podľa signálu nosnej. Vo FSK sa môžu binárne informácie prenášať prostredníctvom nosného signálu spolu so zmenami frekvencie. Nasledujúci diagram zobrazuje blokový diagram kľúčovania s frekvenčným posunom .
FSK-blokový diagram
Vo FSK sa na vytvorenie vlnových tvarov modulovaných FSK používajú dva nosné signály. Dôvodom sú modulované signály FSK v podobe dvoch rôznych frekvencií. Frekvencie sa nazývajú „značková frekvencia“ a „vesmírna frekvencia“. Frekvencia značky predstavovala logiku 1 a priestorová frekvencia predstavovala logiku 0. Medzi týmito dvoma nosnými signálmi je iba jeden rozdiel, to znamená, že nosný vstup 1 má vyššiu frekvenciu ako nosný vstup 2.
Nosný vstup 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
Nosný vstup 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
Prepínač (y) multiplexora 2: 1 má dôležitú úlohu pri generovaní výstupu FSK. Tu je prepínač pripojený k nosnému vstupu 1 pre všetky logické jednotky 1 binárnej vstupnej sekvencie. A prepínač (-y) je pripojený k vstupu nosnej 2 pre všetky logické nuly vstupnej binárnej sekvencie. Takže výsledné krivky modulované FSK majú značkové frekvencie a priestorové frekvencie.
Krivky modulácie-výstupu-FSK
Teraz uvidíme, ako možno modulovať vlnu FSK na strane prijímača. Demodulácia je definované ako rekonštrukcia pôvodného signálu z modulovaného signálu. Táto demodulácia je možná dvoma spôsobmi. Oni sú
- Koherentná detekcia FSK
- Nekoherentná detekcia FSK
Jediným rozdielom medzi koherentným a nekoherentným spôsobom detekcie je fáza nosného signálu. Ak je nosný signál, ktorý používame na strane vysielača a prijímača, v rovnakej fáze, zatiaľ čo proces demodulácie, t. J. Sa nazýva koherentný spôsob detekcie, je tiež známy ako synchrónna detekcia. Pokiaľ nosné signály, ktoré používame na strane vysielača a prijímača, nie sú v rovnakej fáze, potom je tento proces modulácie známy ako nekoherentná detekcia. Ďalším názvom tejto detekcie je asynchrónna detekcia.
Koherentná detekcia FSK
Pri tejto synchrónnej detekcii FSK bola modulovaná vlna ovplyvnená šumom, keď sa dostala do prijímača. Takže tento hluk je možné vylúčiť z používania pásmový filter (BPF). Tu v štádiu multiplikátora sa hlučný modulovaný signál FSK znásobuje s nosným signálom z lokálneho oscilátor zariadenie. Potom výsledný signál prechádza z BPF. Tu je tento pásmový filter priradený k medznej frekvencii, ktorá sa rovná frekvencii binárneho vstupného signálu. Rovnaké frekvencie môžu byť teda povolené pre rozhodovacie zariadenie. Tu toto rozhodovacie zariadenie dáva 0 a 1 pre priestor a označuje frekvencie modulovaných kriviek FSK.
koherentná-FSK-detekcia
Nekoherentná detekcia FSK
Modulovaný signál FSK je prenášaný z pásmového filtra 1 a 2 s medznými frekvenciami rovnými priestoru a značkovými frekvenciami. Takže nežiaduce signálne komponenty môžu byť vylúčené z BPF. A upravené signály FSK sa aplikujú ako vstup do dvoch detektorov obálky. Tento detektor obálky má obvod dióda (D). Na základe vstupu do detektora obálky dodáva výstupný signál. Tento detektor obálky sa používal v procese amplitúdovej demodulácie. Na základe svojho vstupu generuje signál a ten je potom smerovaný do prahového zariadenia. Toto prahové zariadenie dáva logiku 1 a 0 pre rôzne frekvencie. To by sa rovnalo pôvodnej binárnej vstupnej postupnosti. Takže generovanie a detekcia FSK sa dá robiť týmto spôsobom. Tento proces je známy pre modulácia a demodulácia kľúčovania s frekvenčným posunom experiment tiež. V tomto experimente FSK môže byť FSK generovaný časovačom IC 555 a detekcia je možná pomocou 565IC, ktorá je známa ako fázovo blokovaná slučka (PLL) .
nekoherentná detekcia FSK
Je ich málo výhody a nevýhody kľúčovania frekvenčným posunom sú uvedené nižšie.
Výhody
- Jednoduchý postup na zostavenie obvodu
- Variácie nulovej amplitúdy
- Podporuje vysokú dátovú rýchlosť.
- Nízka pravdepodobnosť chyby.
- Vysoký SNR (pomer signálu k šumu).
- Viac odolnosti proti šumu ako ASK
- Bezchybný príjem je možný pomocou FSK
- Užitočné pri vysokofrekvenčných rádiových prenosoch
- Výhodné vo vysokofrekvenčnej komunikácii
- Nízkorýchlostné digitálne aplikácie
Nevýhody
- Vyžaduje väčšiu šírku pásma ako ASK a PSK (kľúčovanie fázovým posunom)
- Kvôli požiadavke na veľkú šírku pásma má tento FSK obmedzenia na použitie iba v modemoch s nízkou rýchlosťou, ktorých bitová rýchlosť je 1 200 bitov / s.
- Bitová chybovosť je v kanáli AEGN menšia ako kľúčovanie fázovým posunom.
Teda kľúčovanie frekvenčným posunom je jednou z techník jemnej digitálnej modulácie na zvýšenie frekvenčných charakteristík vstupného binárneho signálu. Technikou modulácie FSK môžeme dosiahnuť bezchybnú komunikáciu v niekoľkých digitálnych aplikáciách. Ale tento FSK má konečnú dátovú rýchlosť a spotrebováva väčšiu šírku pásma, dá sa prekonať pomocou QAM, ktorá je známa ako kvadratúrna amplitúdová modulácia. Je to kombinácia amplitúdovej modulácie a fázovej modulácie.
