Frekvenčno premikanje (FSK) Delo in aplikacije

Frekvenčno premikanje (FSK) Delo in aplikacije

Najpomembnejše je tipkanje s frekvenčnim premikom digitalna modulacija tehnika, znana pa je tudi kot FSK. Signal ima amplitudo, frekvenco in fazo kot lastnosti. Vsak signal ima te tri lastnosti. Če želite povečati katero koli lastnost signala, se lahko odločimo za postopek modulacije. Ker obstajajo različne prednosti modulacijska tehnika . V tem so nekatere prednosti: anteno zmanjšana velikost, izogibajte se multipleksiranju signalov, zmanjšajte SNR, možna je komunikacija na velike razdalje itd. To so pomembne prednosti modulacijskega procesa. Če moduliramo amplitudo vhodnega binarnega signala glede na nosilni signal, tj. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta frekvenčni premik in FSK modulacija, postopek demodulacije ter njihove prednosti in slabosti.



Kaj je tipkanje s frekvenčnim premikom?

Opredeljen je kot spreminjanje ali izboljševanje frekvenčnih značilnosti vhodnega binarnega signala glede na nosilni signal. Spreminjanje amplitude je ena glavnih pomanjkljivosti ASK. Torej, zaradi te tehnike modulacije vprašanj, ki se uporablja samo v nekaj aplikacijah. In njegova spektralna energetska učinkovitost je prav tako nizka. Privede do izgube moči. Da bi odpravili te pomanjkljivosti, je zaželena tipkovnica s spreminjanjem frekvence. FSK je znan tudi kot Binarni Vstavljanje frekvenčnega premika (BFSK). Spodnja teorija vstavljanja frekvenčnih zamikov opisuje dogajanje v modulacija frekvenčnega premika .


Teorija tipkovnice s frekvenčnim premikom

Ta teorija tipkanja s frekvenčnim premikom prikazuje, kako so se frekvenčne značilnosti binarnega signala spreminjale glede na nosilni signal. V FSK se lahko binarne informacije prenašajo prek nosilnega signala skupaj s spremembami frekvence. Spodnji diagram prikazuje blokovni diagram frekvenčnega premika .





fsk-blok-diagram

Blok-diagram FSK

V FSK se za izdelavo FSK moduliranih valovnih oblik uporabljata dva nosilna signala. Razlog za to so signali, modulirani s FSK, predstavljeni v dveh različnih frekvencah. Frekvence se imenujejo 'označi frekvenco' in 'vesoljsko frekvenco'. Oznaka frekvence je predstavljala logiko 1, preslednica pa logiko 0. Med tema dvema nosilnima signaloma je le ena razlika, tj. Nosilni vhod 1 ima več frekvence kot nosilni vhod 2.



Vnos nosilca 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t

Vnos nosilca 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t


Stikalo (-a) multiplekserja 2: 1 ima pomembno vlogo pri generiranju izhodov FSK. Tu je stikalo povezano z nosilnim vhodom 1 za vse logike 1 binarnega vhodnega zaporedja. In stikala so povezana z nosilnim vhodom 2 za vse logične 0-je vhodnega binarnega zaporedja. Tako dobljene FSK modulirane valovne oblike imajo označene frekvence in vesoljske frekvence.

fsk-modulacija-izhodne-valovne oblike

FSK-modulacija-izhodne-valovne oblike

Zdaj bomo videli, kako je mogoče na strani sprejemnika demodulirati moduliran val FSK. Demodulacija je definiran kot rekonstrukcija prvotnega signala iz moduliranega signala. Ta demodulacija je mogoča na dva načina. So

  • Koherentno zaznavanje FSK
  • Nekoherentno zaznavanje FSK

Edina razlika med koherentnim in neskladnim načinom zaznavanja je faza nosilnega signala. Če je nosilni signal, ki ga uporabljamo na oddajni in sprejemni strani, v isti fazi, medtem ko se postopek demodulacije imenuje koherenten način zaznavanja in je znan tudi kot sinhrono zaznavanje. Če nosilni signali, ki jih uporabljamo na strani oddajnika in sprejemnika, niso v isti fazi, je tak modulacijski postopek znan kot nekoherentna detekcija. Drugo ime tega zaznavanja je Asinhrono zaznavanje.

Koherentno zaznavanje FSK

Pri tem sinhronem zaznavanju FSK je modulirani val vplival na hrup med doseganjem sprejemnika. Torej je ta hrup mogoče odstraniti z uporabo pasovni filter (BPF). Tu na stopnji multiplikatorja se hrupni modulirani signal FSK pomnoži z nosilnim signalom iz lokalnega oscilator naprave. Nato nastali signal preide iz BPF. Tu je ta pasovni filter določen za mejno frekvenco, ki je enaka frekvenci binarnega vhodnega signala. Tako lahko enake frekvence dovolijo napravi za odločanje. Tu ta odločitvena naprava daje 0 in 1 za vesoljske in označevalne frekvence moduliranih FSK valovnih oblik.

koherentno-fsk-zaznavanje

skladno zaznavanje FSK

Nekoherentno zaznavanje FSK

Modulirani signal FSK se pošlje iz pasovnega filtra 1 in 2 z odrezanimi frekvencami, ki so enake frekvencam prostora in označevanju. Torej lahko neželene signalne komponente odstranimo iz BPF. Spremenjeni FSK-signali se uporabljajo kot vhod v dva detektorja ovojnic. Ta detektor ovojnice ima vezje dioda (D). Na podlagi vhoda v detektor ovojnice oddaja izhodni signal. Ta detektor ovojnice se uporablja v procesu amplitudne demodulacije. Na podlagi svojega vhoda generira signal in ga nato posreduje pragu. Ta pražna naprava daje logiko 1 in 0 za različne frekvence. To bi bilo enako izvirnemu binarnemu vhodnemu zaporedju. Tako je mogoče na ta način narediti in zaznati FSK. Ta postopek je lahko znan po modulacija in demodulacija frekvenčnega premika poskus tudi. V tem eksperimentu FSK lahko FSK generira 555 IC časovnika, zaznavanje pa 565IC, ki je znan kot fazno zaklenjena zanka (PLL) .

nekoherentno-zaznavanje fsk

nekoherentno odkrivanje FSK

Malo jih je prednosti in slabosti frekvenčnega premika so navedeni spodaj.

Prednosti

  • Preprost postopek za izdelavo vezja
  • Ničelne variacije amplitude
  • Podpira visoko hitrost prenosa podatkov.
  • Nizka verjetnost napake.
  • Visok SNR (razmerje signal / šum).
  • Več odpornosti proti hrupu kot ASK
  • Sprejem brez napak je mogoč s FSK
  • Uporabno pri visokofrekvenčnih radijskih prenosih
  • Zaželeno pri visokofrekvenčnih komunikacijah
  • Digitalne aplikacije za nizke hitrosti

Slabosti

  • Zahteva več pasovne širine kot ASK in PSK (fazni premik)
  • Zaradi zahteve po veliki pasovni širini ima ta FSK omejitve za uporabo le v nizkohitrostnih modemih, katerih bitna hitrost je 1200 bitov / sek.
  • Stopnja bitne napake je v kanalu AEGN manjša od fazne tipkovnice.

Tako je frekvenčni premik je ena izmed finih digitalnih modulacijskih tehnik za povečanje frekvenčnih značilnosti vhodnega binarnega signala. Z modulacijsko tehniko FSK lahko v nekaj digitalnih aplikacijah dosežemo komunikacijo brez napak. Toda ta FSK ima končno hitrost prenosa podatkov in porabi več pasovne širine, ki jo lahko premaga QAM, ki je znana kot modulacija kvadraturne amplitude. Je kombinacija amplitudne modulacije in fazne modulacije.