Moduletera ya Dijiti: Ukuaji na Frequency

Redio ya mzunguko wa redio

Ingawa inatokana na dhana zinazofanana, mabadiliko ya moduli za dijiti zinaonekana tofauti kabisa na wenzao wa analog.

Ingawa mbali na kutoweka, moduli za analog haziendani na ulimwengu wa dijiti. 

Hatuangalii juhudi zetu tena katika kusonga mabadiliko ya analog kutoka sehemu moja kwenda nyingine. Badala yake, tunataka kusonga data: mitandao isiyo na waya, ishara za sauti za dijiti, vipimo vya sensorer, na kadhalika. Ili kuhamisha data ya dijiti, tunatumia moduleti za dijiti.

Lazima tuwe waangalifu, lakini, na istilahi hii. "Analog" na "dijiti" katika muktadha huu zinarejelea aina ya habari inayohamishwa, sio sifa za kimsingi za mabadiliko halisi yaliyosambazwa. 

Analog na modulation ya dijiti zote hutumia ishara za kutofautisha vizuri; tofauti ni kwamba ishara ya analog-imebadilishwa hubadilishwa kuwa analog basebandformform, wakati ishara iliyobadilishwa kwa dijiti ina vitengo vya moduleti vya diski, huitwa alama, ambazo zinatafsiriwa kama data ya dijiti.

Kuna anuwai na toleo za dijiti za aina tatu za moduleti. Wacha tuanze na ukuzaji na frequency.

Kiwango cha kukuza ukubwa wa dijiti
Aina hii ya moduleti hurejelewa kama keti ya mabadiliko ya kuhama (ASK). Kesi ya msingi kabisa ni "ku-off keying" (OOK), na inalingana moja kwa moja kwa uhusiano wa hisabati uliojadiliwa katika ukurasa uliowekwa kwa [[moduli ya amplitude mod] baseband na carrier husababisha mabadiliko ya muundo ambao ni kawaida kwa mantiki ya juu na "kuzima" kwa mantiki ya chini. Amplitiki ya mantiki-juu inalingana na faharisi ya moduli.

Kikoa cha wakati
Njama ifuatayo inaonyesha OOK iliyotengenezwa kwa kutumia carbu 10 ya MHz na ishara ya saa 1 ya dijiti ya dijiti. Tunafanya kazi katika eneo la hisabati hapa, kwa hivyo amplitiki ya hali ya juu (na nafasi ya kubeba) sio tu "1"; katika mzunguko halisi unaweza kuwa na funguo ya kubeba umeme ya 1 V na ishara ya mantiki 3.3 V.

Inawezekana umegundua kutokubaliana moja kati ya mfano huu na uhusiano wa kihesabu ulijadiliwa katika ukurasa wa [Amplitude Modulation]]: hatukubadilisha ishara ya msingi. Ikiwa unashughulika na muundo wa kawaida wa digital-pamoja na nguvu ya dijiti, hakuna kuhama zaidi ni muhimu kwa sababu ishara inabaki katika sehemu chanya ya mhimili wa y.

Kikoa cha frequency
Hapa kuna wigo unaofanana:




Linganisha hii na wigo wa mabadiliko ya amplitude na wimbi la sine 1 MHz:




Zaidi ya wigo ni sawa - Mwiba katika masafa ya carbu (fC) na spike katika fC pamoja na frequency ya basband na fC minus frequency baseband. 

Walakini, wigo wa ASK pia una spikes ndogo ambazo zinalingana na marekebisho ya 3 na 5: frequency ya msingi (fF) ni 1 MHz, ambayo inamaanisha kuwa harmonic ya tatu (f3) ni 3 MHz na 3thoniconic (f5) ni 5 MHz . Kwa hivyo tuna spikes kwa fC plus / min fF, f5, and f3. Na kwa kweli, ikiwa ungeongeza mpango huo, utaona kwamba spikes zinaendelea kulingana na muundo huu.

Hii hufanya akili kamili. Mabadiliko manne ya wimbi la mraba yana wimbi la sine kwa masafa ya kimsingi pamoja na kupungua-amplitude sine mawimbi kwa kuunganishwa isiyo ya kawaida, na maudhui haya ya usawa ni yale tunayoona kwenye wigo ulioonyeshwa hapo juu.

Majadiliano haya hutupeleka kwenye hatua muhimu ya vitendo: Mabadilisho ya ghafla yanayohusiana na skimu za dijiti za dijiti hutoa (zisizohitajika) yaliyomo katika hali ya juu. Tunapaswa kukumbuka haya wakati tunapofikiria upelekaji halisi wa ishara iliyobadilishwa na uwepo wa masafa ambayo inaweza kuingiliana na vifaa vingine.

Module ya Frequency ya dijiti
Aina hii ya moduliayo inaitwa frequency kuhama keying (FSK). Kwa madhumuni yetu sio lazima kuzingatia usemi wa hisabati wa FSK; badala yake, tunaweza tu kutaja kuwa tutakuwa na frequency f1 wakati data baseband iko mantiki 0 na frequency f2 wakati data baseband ni mantiki 1.

Kikoa cha wakati
Njia moja ya kutengeneza muundo wa FSK ulio tayari kwa maambukizi ni kuunda kwanza ishara ya msingi wa analog ambayo inabadilika kati ya f1 na f2 kulingana na data ya dijiti. Hapa kuna mfano wa FSK basebandformform na f1 = 1 kHz na f2 = 3 kHz. Ili kuhakikisha kuwa ishara ni muda sawa wa mantiki 0 na mantiki 1, tunatumia mzunguko mmoja wa kHz na mizunguko mitatu 1 kHz.

Nguvu ya msingi wa basband hubadilishwa (kwa kutumia mchanganyiko) hadi mzunguko wa carbuji na hupitishwa. Njia hii ni muhimu katika mifumo iliyofafanuliwa na redio ya programu: muundo wa kusanyiko wa Analog ni ishara ya frequency ya chini, na kwa hivyo inaweza kuzalishwa kisaikolojia kisha kuletwa katika eneo la analog na DAC. Kutumia DAC kuunda ishara ya kusasishwa kwa hali ya juu itakuwa ngumu zaidi.

Njia moja kwa moja iliyo wazi ya kutekeleza FSK ni kuwa na ishara mbili za carbu zilizo na masafa tofauti (f1 na f2); moja au nyingine huelekezwa kwa pato kulingana na kiwango cha mantiki cha data ya binary. 

Hii inasababisha wimbi la mwisho linalosafirishwa ambalo linabadilika ghafla kati ya masafa mawili, kama msingi wa FSK msingi juu isipokuwa kwamba tofauti kati ya masafa mawili ni ndogo sana kwa uhusiano na mzunguko wa wastani. Kwa maneno mengine, ikiwa ulikuwa ukiangalia njama ya kikoa cha wakati, itakuwa ngumu kutofautisha sehemu f1 kutoka sehemu f2 kwa sababu tofauti kati ya f1 na f2 ni sehemu ndogo tu ya f1 (au f2).

Kikoa cha frequency
Wacha tuangalie athari za FSK katika kikoa cha masafa. Tutatumia masafa ya kubeba mizigo 10 ya MHz (au mzunguko wa kawaida wa wabebaji katika kesi hii), na tutatumia ± 1 MHz kama kupotoka. (Hii sio kweli, lakini inafaa kwa madhumuni yetu ya sasa.) Kwa hivyo ishara inayopitishwa itakuwa 9 MHz kwa mantiki 0 na 11 MHz kwa mantiki 1. Hapa kuna wigo:

Kumbuka kuwa hakuna nishati katika "mzunguko wa carrier." Hii haishangazi, kwa kuzingatia kwamba ishara iliyobadilishwa kamwe sio saa 10 MHz. Daima ni kwa 10 MHz au 1 MHz au 10 MHz pamoja na 1 MHz, na hapa ni pale tunapoona spikes mbili kubwa: 9 MHz na 11 MHz.

Lakini vipi kuhusu masafa mengine yaliyopo kwenye wigo huu? Kweli, uchanganuzi wa uso wa FSK sio sawa. Tunajua kuwa kutakuwa na nishati nyongeza ya Nne inayohusishwa na mabadiliko ya ghafla kati ya masafa. 

Inabadilika kuwa FSK inasababisha aina ya sinc-kazi ya wigo kwa kila masafa, yaani, moja imezingatia f1 na nyingine imezingatia f2. Hizi akaunti kwa spikes za ziada za mzunguko zinazoonekana kila upande wa spikes mbili kubwa.

Muhtasari
* Urekebishaji wa amplitude ya dijiti unajumuisha kutofautisha kwa wimbi la kubeba katika sehemu zisizogusika kulingana na data ya binary.

* Njia ya moja kwa moja ya moduli ya ukuzaji wa dijiti iko juu ya mbali ya kuwapo.

* Pamoja na mabadiliko ya mzunguko wa dijiti, frequency ya carrier au ishara ya baseband inatofauti katika sehemu nyeti kulingana na data ya binary.

* Ikiwa tunalinganisha modulation ya dijiti na moduli ya analog, tunaona kuwa mabadiliko ya ghafla yaliyoundwa na moduli ya dijiti husababisha nishati ya ziada kwa masafa ya mbali kutoka kwa mtoa huduma.

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe