Inför nya koncept i vardagen försöker många hitta svar på sina frågor. Det är för detta som det är nödvändigt att beskriva alla fenomen. En av dem är en sådan sak som modulering. Det kommer att diskuteras vidare.
Allmän beskrivning
Modulation är processen att ändra en eller en hel uppsättning av högfrekventa oscillationsparametrar i enlighet med lagen om lågfrekvent informationsmeddelande. Resultatet av detta är överföringen av styrsignalens spektrum till högfrekvensområdet, eftersom effektiv sändning i rymden kräver att alla sändtagare arbetar vid olika frekvenser utan att avbryta varandra. Tack vare denna process placeras informationssvängningar på en bärare som är känd a priori. Styrsignalen innehåller den överförda informationen. Högfrekvent oscillation tar rollen som en informationsbärare, på grund av vilken den får status som en bärare. Styrsignalen innehåller de överförda data. Det finns olika typer av modulering, som beror på vilken vågform som används: rektangulär, triangulär eller någon annan. Med en diskret signal är det vanligt att prata om manipulation. Så,modulering är en process som involverar oscillationer, så det kan vara frekvens, amplitud, fas, etc.
Varieties
Nu kan vi överväga vilken typ av detta fenomen som finns. I huvudsak är modulering den process genom vilken en lågfrekvent våg bärs av en högfrekvent våg. Följande typer används oftast: frekvens, amplitud och fas. Med frekvensmodulering sker en förändring i frekvensen, med amplitudmodulering amplituden och med fasmodulering fasen. Det finns även blandarter. Pulsmodulering och modifiering är separata typer. I det här fallet ändras parametrarna för den högfrekventa oscillationen diskret.
Amplitudmodulering
I system med denna typ av förändring ändras bärvågens amplitud med hög frekvens med hjälp av en modulerande våg. När man analyserar frekvenserna vid utgången avslöjas inte bara ingångsfrekvenserna, utan också deras summa och skillnad. I detta fall, om moduleringen är en komplex våg, såsom talsignaler som består av många frekvenser, kommer summan och skillnaden av frekvenser att kräva två band, ett under bärvågen och ett över. De kallas laterala: övre och nedre. Den första är en kopia av den ursprungliga ljudsignalen förskjuten med en viss frekvens. Det nedre bandet är en kopia av originalsignalen som har inverterats, det vill säga att de ursprungliga höga frekvenserna är de lägre frekvenserna på den nedre sidan.
Det nedre sidbandet är en spegelbild av det övre sidbandet i förhållande till bärvågsfrekvensen. Ett system som använder amplitudmodulering,sändning av bäraren och båda sidor kallas tvåvägs. Bäraren innehåller ingen användbar information, så den kan tas bort, men i alla fall kommer signalbandbredden att vara dubbelt så stor som originalet. Försmalningen av bandet uppnås genom att inte bara byta ut bäraren utan också en av sidohållarna, eftersom de innehåller en information. Den här typen är känd som SSB-modulering med undertryckt bärvåg.
Demodulation
Denna process kräver att den modulerade signalen blandas med en bärvåg med samma frekvens som den som sänds ut av modulatorn. Därefter erhålls den ursprungliga signalen som ett separat frekvens- eller frekvensband och filtreras sedan från andra signaler. Ibland sker genereringen av bärvågen för demodulering in situ, och den sammanfaller inte alltid med bärvågsfrekvensen på själva modulatorn. På grund av den lilla skillnaden mellan frekvenserna uppstår missmatchningar, vilket är typiskt för telefonkretsar.
Pulsmodulering
Detta använder en digital basbandssignal, vilket innebär att mer än en bit per baud kan kodas genom att koda en binär datasignal till en flernivåsignal. Bitar av binära signaler delas ibland upp i par. För ett par bitar kan fyra kombinationer användas, där varje par representeras av en av fyra amplitudnivåer. En sådan kodad signal kännetecknas av det faktum att moduleringsöverföringshastigheten är hälften av den ursprungliga datasignalen, så den kan användas för attamplitudmodulering på vanligt sätt. Hon hittade sin ansökan inom radiokommunikation.
Frekvensmodulering
System med denna modulering antar att frekvensen på bärvågen kommer att ändras i enlighet med formen på den modulerande signalen. Denna typ är överlägsen amplitudtypen när det gäller motstånd mot vissa influenser tillgängliga på telefonnätet, så den bör användas vid låga hastigheter där det inte finns något behov av att attrahera ett stort frekvensband.
Fasamplitudmodulering
För att öka antalet bitar per baud kan du kombinera fas- och amplitudmodulering.
En av de moderna metoderna för amplitud-fasmodulering kan kallas den som är baserad på överföring av flera bärvågor. Till exempel, i vissa applikationer används 48 bärare, åtskilda av en bandbredd på 45 Hz. Genom att kombinera AM och PM allokeras upp till 32 diskreta tillstånd till varje bärvåg per individuell baudperiod, så att 5 bitar per baud kan överföras. Det visar sig att hela denna uppsättning låter dig överföra 240 bitar per baud. Vid drift vid 9600 bps kräver moduleringshastigheten endast 40 baud. En sådan låg siffra är ganska tolerant mot amplituden och fashoppen som är inneboende i telefonnätet.
PCM
Denna typ betraktas vanligtvis som ett system för att sända analoga signaler, till exempel röst i digital form. Denna moduleringsteknik används inte i modem. Här är grindningen av den analoga signalen medvid dubbla den högsta frekvensen av den analoga signalkomponenten. Vid användning av sådana system i telefonnät uppstår stroboskop 8000 gånger per sekund. Varje prov är en spänningsnivå kodad med en sju-bitars kod. För att bäst representera talat språk används logaritmisk kodning. Sju bitar, tillsammans med den åttonde, som indikerar närvaron av en signal, bildar en oktett.
Modulation och detektering krävs för att återställa meddelandesignalen, det vill säga den omvända processen. I detta fall omvandlas signalen på ett icke-linjärt sätt. Icke-linjära element berikar utsignalspektrat med nya spektrumkomponenter, och filter används för att isolera lågfrekventa komponenter. Modulering och detektering kan utföras med hjälp av vakuumdioder, transistorer, halvledardioder som icke-linjära element. Traditionellt används punkthalvledardioder, eftersom plan ingångskapacitans är märkbart större.
Modern Views
Digital modulering ger mycket mer informationskapacitet och säkerställer kompatibilitet med en mängd olika digitala datatjänster. Dessutom ökar det informationssäkerheten, förbättrar kvaliteten på kommunikationssystemen och snabbar upp åtkomsten till dem.
Det finns ett antal begränsningar som designers av alla system möter: den tillåtna effekten och bandbredden, den givna brusnivån för kommunikationssystem. Antalet användare ökar varje dagkommunikationssystem, och efterfrågan på dem ökar också, vilket kräver en ökning av radioresursen. Digital modulering skiljer sig markant från analog genom att bärvågen i den sänder stora mängder information.
Svårigheter att använda
Utvecklarna av digitala radiokommunikationssystem står inför en sådan huvuduppgift - att hitta en kompromiss mellan bandbredden för dataöverföring och systemets komplexitet i tekniska termer. För detta är det lämpligt att använda olika moduleringsmetoder för att få önskat resultat. Radiokommunikation kan också organiseras med de enklaste sändar- och mottagarkretsarna, men för sådan kommunikation kommer ett frekvensspektrum som är proportionellt mot antalet användare att användas. Mer komplexa mottagare och sändare kräver mindre bandbredd för att sända samma mängd information. För att gå över till spektr alt effektiva överföringsmetoder är det nödvändigt att komplicera utrustningen i enlighet därmed. Det här problemet beror inte på typen av kommunikation.
Alternativa alternativ
Pulsbreddsmodulering kännetecknas av att dess bärvågssignal är en sekvens av pulser, medan pulsfrekvensen är konstant. Ändringarna avser endast varaktigheten av varje puls enligt den modulerande signalen.
Pulsbreddsmodulering skiljer sig från frekvensfasmodulering. Det senare innebär modulering av signalen i form av en sinusoid. Den kännetecknas av konstant amplitud och variabel frekvens eller fas. Pulssignaler kan också moduleras i frekvens. Kan vara varaktighetpulserna är fasta och deras frekvens är i något medelvärde, men deras momentana värde kommer att variera beroende på de modulerande signalerna.
slutsatser
Enkla moduleringar kan användas, med endast en parameter som ändras enligt moduleringsinformationen. Det kombinerade moduleringsschemat som används i modern kommunikationsutrustning är när både amplituden och fasen för bärvågen ändras samtidigt. I moderna system kan flera underbärvågor användas, som var och en använder en viss typ av modulering. I det här fallet talar vi om signalmoduleringsscheman. Denna term används också för komplexa vyer på flera nivåer, när en ytterligare beskrivning av egenskaperna krävs för omfattande information.
Moderna kommunikationssystem använder de mest effektiva moduleringstyperna för att minimera bandbredden för att frigöra frekvensutrymme för andra typer av signaler. Kvaliteten på kommunikationen drar bara nytta av detta, men utrustningens komplexitet i det här fallet är mycket hög. I slutändan ger moduleringsfrekvensen ett resultat som endast är synligt för slutanvändaren när det gäller användarvänlighet med tekniska medel.
