Amplitude Shift Keying (ASK) Delo in aplikacije

Amplitude Shift Keying (ASK) Delo in aplikacije

Najpomembnejši in najbolj zanimiv koncept v komunikaciji je Modulacija . Ima različne vrste. Modulacija je opredeljena kot izboljšanje amplitude, frekvence ali faze signalnih značilnosti glede na referenčni signal nosilca. Če je vhodni signal analogne oblike, se taka modulacija imenuje analogna modulacija. In če vhodi signalizirajo v obliki digitalne, se taka modulacija imenuje digitalna modulacija. Analogne oblike signalov trpijo zaradi popačenja, hrupa in motenj. Zaradi teh treh napak imajo prednost digitalni signali kot analogni. In pri digitalni modulaciji je vhodni signal v obliki samo digitalne. Ima le dve ali visoki napetosti. Toda v analogni signal , njegova napetost se nadaljuje in nanjo vpliva nekakšen hrup. Če je vhodni signal v obliki digitalne in če poskušate povečati njegove amplitudne značilnosti glede nosilnega signala, se ta postopek modulacije imenuje Amplitude Shift Keying. Znan je tudi kot ASK. Ta članek obravnava, kaj je ASK, in njegov pomen.



Teorija tipkanja amplitudnega premika

Ta vrsta modulacije spada pod Digitalna modulacija shem. Tu ima beseda keying nekaj pomena, tj. Keying označuje prenos digitalnega signala preko kanala. S teorijo tipkanja z amplitudnim premikom lahko razumemo postopek tehnike ASK.


analogni in digitalni signali





V ASK potrebuje dva vhodna signala, prvi vhod je signal binarnega zaporedja, drugi vhod pa signal nosilca. Tu je najpomembnejša točka, pri kateri moramo vedno upoštevati, da ima drugi vhod, ki je nosilec, večjo amplitudo / napetost kot vhodni binarni zaporedni signal.

Razlog za izbiro nosilnega signala visokih lastnosti

Če želite na primer kam iti, lahko za prevoz izberete avtobus. Ko pridete do cilja, pridete iz avtobusa. Tukaj, ko ste prispeli do cilja, ne upoštevate avtobusa, s katerim ste prispeli do cilja. Avtobus uporabljate kot medij. Torej, tu tudi za dokončanje modulacijskega procesa vhodni binarni signal zaporedja z nosilnimi signali doseže ciljno točko.



Tu je treba upoštevati še eno pomembno točko: amplituda nosilnega signala mora biti večja od amplitude binarnega vhodnega signala. V območju amplitude nosilca bomo modulirali amplitudo binarnega vhodnega signala. Če je amplituda nosilnega signala manjša od vhodne napetosti binarnega signala, potem tak postopek kombinirane modulacije vodi do prekomerne modulacije in premajhnih modulacijskih učinkov. Torej, da bi dosegli popolno modulacijo, mora imeti sam nosilec več amplitudnega obsega kot vhodni binarni signal.

vprašaj-blok-diagram

vprašaj-blok-diagram

V teoriji tipkanja z amplitudnim premikom se amplituda vhodnega binarnega signala spreminja glede na napetost nosilnega signala. V ASK se vhodni binarni signal pomnoži z nosilnim signalom skupaj z njegovimi časovnimi intervali. Med prvim časovnim intervalom vhodnega binarnega signala, pomnoženim s prvim časovnim intervalom napetosti nosilnega signala, se isti postopek nadaljuje v vseh časovnih intervalih. Če je vhodni binarni signal za določen časovni interval logičen HIGH, ga je treba dostaviti na izhodna vrata s povečanjem nivoja napetosti. Glavni namen modulacije amplitudnega premika je torej spremeniti ali izboljšati napetostne značilnosti vhodnega binarnega signala glede nosilnega signala. Spodnji diagram, ki prikazuje blokovni diagram tipkanja Amplitude shift.


Na ravni mešalnega kroga

Ko je stikalo zaprto - za vse logične HIGH časovne intervale, t.j. ko je vhodni signal z logiko 1 v teh intervalih stikalo zaprto in se pomnoži z nosilnim signalom, ki generira funkcijski generator za enako trajanje.

Ko je stikalo odprto - ko se vhodni signal z logiko 0, stikalo odpre in izhodni signal ne bo ustvarjen. Ker logika vhodnega binarnega signala 0 nima napetosti, zato v teh intervalih, ko se nosilni signal pomnoži z njim, pride do nič izhoda. Izhod je nič za vse logične intervale 0 vhodnega binarnega signala. Mešalno vezje z impulznimi filtri za oblikovanje in pasovno omejenimi filtri za oblikovanje izhodnega signala ASK.

Vprašajte modulacijske valovne oblike

Vprašajte modulacijske valovne oblike

ASK vezje

Modulacijsko vezje za amplitudno premikanje je mogoče načrtovati z 555timer IC kot nestabilen način. Tu lahko nosilni signal spreminjamo z uporabo R1, R2 in C. Nosilno frekvenco lahko takoj izračunamo s formulami kot 0,69 * C * (R1 + R2). PIN 4 bomo uporabili vhodni binarni signal in pri PIN 3 bo vezje generiralo moduliran val ASK.

vprašaj-modulacijsko vezje

vprašaj-modulacijsko vezje

ASK Demodulacijski postopek

Demodulacija je postopek rekonstrukcije prvotnega signala na ravni sprejemnika. In je definiran kot ne glede na modulirani signal, ki ga prejema kanal na strani sprejemnika z izvajanjem ustreznih demoduliranih tehnik za obnovitev / reprodukcijo prvotnega vhodnega signala na izhodni stopnji sprejemnika.

Demodulacijo ASK lahko izvedemo na dva načina. So,

  • Koherentno zaznavanje (sinhrona demodulacija)
  • Nekoherentno zaznavanje (asinhrona demodulacija)

Postopek demodulacije bomo začeli s koherentnim zaznavanjem, ki se imenuje tudi sinhrono zaznavanje ASK.

1). Koherentno zaznavanje vprašanj

Pri tem načinu postopka demodulacije je nosilni signal, ki ga uporabljamo na stopnji sprejemnika, v isti fazi z nosilnim signalom, ki ga uporabljamo na stopnji oddajnika. To pomeni, da sta nosilni signal na stopnjah oddajnika in sprejemnika enake vrednosti. Ta vrsta demodulacije se imenuje Sinhrono zaznavanje ASK ali koherentno zaznavanje ASK.

blok-diagram koherentnega vprašanja-zaznavanja

blok-diagram koherentnega vprašanja-zaznavanja

Sprejemnik sprejema modulirano valovno obliko ASK od kanala, vendar je tu modulirana valovna oblika izvedena s šumnim signalom, ker je posredovana iz prostega prostora. Torej, to je mogoče hrup odpraviti po multiplikator stopnjo s pomočjo a nizkoprepustni filter . Nato se posreduje iz vzorca in zadrži vezje za pretvorbo v diskretno obliko signala. Nato se napetost diskretnega signala v vsakem intervalu primerja z referenčno napetostjo (Vref) za rekonstrukcijo prvotnega binarnega signala.

2). Nekoherentno zaznavanje ASK

V tem je edina razlika nosilni signal, ki se uporablja na strani oddajnika in sprejemnika, ki nista med seboj v isti fazi. Iz tega razloga se to zaznavanje imenuje nekoherentno zaznavanje ASK (Asinhrono zaznavanje ASK). Ta postopek demodulacije je mogoče zaključiti z uporabo naprave kvadratnega prava. Izhodni signal, ki ga ustvarja naprava kvadratnega prava, se lahko posreduje skozi nizkoprepustni filter za rekonstrukcijo prvotnega binarnega signala.

blokovni diagram neskladnega vprašanja-zaznavanja

blokovni diagram neskladnega vprašanja-zaznavanja

Amplitudno premikanje je učinkovita tehnika za povečanje značilnosti vhodne amplitude v komunikacijah. Toda na te modulirane ASK valovne oblike zlahka vpliva hrup. In to vodi do variacij amplitude. Zaradi tega bodo v izhodnih valovnih oblikah nihala napetost. Druga pomanjkljivost tehnike modulacije ASK je, da ima nizko energetsko učinkovitost. Ker ASK zahteva pretirano pasovno širino. To vodi do izgube moči v spektru ASK.

Kadarkoli moduliramo dva vhodna binarna signala, modulacija amplitudnega premikanja ni zaželena. Ker mora vzeti samo en vhod. Torej je zaželeno premagati to kvadraturno amplitudno premikanje (ASK). V tej modulacijski tehniki lahko moduliramo dva binarna signala z dvema različnima nosilcema. Tu sta ta dva nosilna signala v nasprotni fazi z 90 stopinj razlike. Sin in sinusni signali se uporabljajo kot nosilci pri kvadraturni amplitudni tipkovnici. Prednost tega je, da učinkovito uporablja pasovno širino spektra. Ponuja večjo energetsko učinkovitost kot amplitudno premikanje.

amplitude-shift-keying-matlab-simulink

amplituda-premik-tipkanje-Matlab-Simulink

Amplitudno premikanje tipk Matlab Simulink je mogoče oblikovati z orodjem Matlab. Po inicializaciji orodja lahko z ustreznimi koraki na delovnem območju narišemo vezje ASK. Z podajanjem ustreznih vrednosti signala lahko dobimo modulirane izhodne valovne oblike

ASK Applications

Modulacija ima pomembno vlogo pri komunikaciji. Spodaj so omenjene aplikacije za amplitudno premikanje. To so:

  • Nizkofrekvenčne RF aplikacij
  • Domača avtomatizacija naprav
  • Naprave za industrijska omrežja
  • Brezžične bazne postaje
  • Sistemi za nadzor tlaka v pnevmatikah

Tako Vprašaj (tipkanje z amplitudnim premikom) je digitalna modulacijska tehnika za povečanje amplitudnih značilnosti vhodnega binarnega signala. Toda zaradi pomanjkljivosti je tako omejena. Te pomanjkljivosti je mogoče odpraviti z drugo modulacijsko tehniko, ki je FSK.