Дигиталне модулације

Дигитална модулација аналогног сигнала представља групу модулационих техника која се користи у процесу трансформације дигиталних података у аналогне, при чему користи промену амплитуде, фреквенције или фазе носиоца. (носилац је високофреквентни аналогни (синусни) сигнал) У зависности од тога да ли се мења амплитуда, фреквенција или фаза носиоца у складу са променама модулишућег сигнала (поруке), постоје три основна типа модулације:

– амплитудна (ASK – Amplitude Shift Keying),
– фреквентна (FSK – Frequency Shift Keying),
– Фазна (PSK – Phase Shift Keying).

Коло које трансформише низ битова у дигитално модулисани сигнал назива се модулатором. Демодулатор је коло које реконструише првобитни низ битова.

Дигитална амплитудна модулација (ASK)

Код амплитудно модулисаног сигнала, порука је уписана у промени амплитуде носиоца, и то тако да је 1 кодовано постојањем сигнала (амплитуда U1), а 0 одсуством сигнала (амплитуда U0). Може се описати следећом формулом: 

Као техника, ASK је подложна утицају наглих промена појачања и веома је неефикасна. У телефонији се користи за пренос сигнала до 1200bps. ASK модулација се такође користи код преноса дигиталних података по оптичком влакну.

Дигитална фреквентна модулација (FSK)

Код фреквентно модулисаног сигнала, порука је уписана у промени учестаности (фреквенције) носиоца. Најпознатија форма FSK модулације је бинарна FSK, названа BFSK. Код BFSK, две бинарне вредности се представљају различитим фреквенцијама које су лоциране у близини фреквенције носиоца: 0 се кодује фреквенцијом f2, a 1 фреквенцијом f1. Обе фреквенције се налазе у близини учестаности носиоца (f0) и то тако да је једна фреквенција мало већа од f0 (f1=f0+df, а df је много мање од f0), а друга за исти износ мања од f0 (f2=f0-df). Може се описати формулом:

а изглед FSK модулисаног сигнала приказан је на слици:

FSK модулациона техника је мање подложна грешкама у поређењу са ASK. Овај начин преноса, када се пренос врши по стандардним телефонским парицама, обично се користи за брзине до 1200bps. FSK се такође користи и на вишим фреквенцијама (3-30MHz) код радио преноса. Сигнал MFSK (multiple FSK) у односу на BFSK, са аспекта пропусног опсега, је далеко ефикаснији, али је зато подложнији грешкама. Код MFSK група битова се кодује различитим фреквенцијама, тако да зависно од броја битова у групи имамо 4, 8… различитих фреквенција.

На слици је приказана MFSK за случај када је M=4, где је f0=250kHz а df=25kHz, тако да је низ фреквенција које се користе: f1=175kHz, f2=225kHz, f3=275kHz и f4=325kHz. Пропусни опсег овог сигнала је Wd=150kHz, а брзина преноса 50kbps.

Дигитална фазна модулација (PSK)

Код фазно модулисаног сигнала, порука је уписана у промени фазе носиоца. Код PSK шеме кодирања промена фазе носиоца прати промене модулишућег сигнала (поруке која се преноси). Најједноставнија шема која користи две фазе ради презентације две бинарне цифре је BPSK (Binary PSK). Описује се помоћу формуле:

а изглед BPSK сигнала за φ1=0° и φ2=180° приказан је на слици:

Алтернативна форма BPSK шеми је DPSK (Differential PSK), а најчешће се користи QPSK. Код BPSK постоје две фазе померене за 180°, а симболи који се кодују су једнобитни, код 4-PSK (или QPSK) постоје 4 фазе померене за 90°, симболи који се кодују су двобитни, код 8-PSK постоји 8 фаза померених за 45°, симболи који се кодују су тробитни…

Поређење BPSK и QPSK приказано је на слици

све слике преузете са интернета

Advertisements

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s