Modilasyonlar

1-Darbe genlik modülasyonu

Bilgi sinyali (1) ve bilgi sinyali ile modüle edilen PAM darbeleri (2) Bu dalga şekli çift kutuplu PAM a örnektir

Darbe genlik modülasyonu (Pulse amplitude modulation, kısaltmasi PAMtelekomünikasyonda bilgi iletimi için kullanılan modülasyon tiplerinden biridir. Modülasyon frekans paylaşımlı veya zaman paylaşımlı olabilir. Genlik modülasyonu ve frekans modülasyonu frekans paylaşımlı, her türlü darbe modülasyonu ise zaman paylaşımlıdır.

Darbe modülasyonlarında taşıyıcı sabit genlikli ve sabit süreli (sabit genişlikli) darbelerdir. Bilgi sinyali darbeleri modüle eder, yani darbelerde değişiklik yapar.Darbe genlik modülasyonunda darbelerin genliği bilgi sinyali genliğine bağlı olarak değişir.

PAM türleri

İki tür PAM vardir:

  1. Tek kutuplu PAM:Taşıyıcıya bilgi sinyali maksimum genliğinden daha yüksek bir DC gerilim (DC bias) eklenir. Bu sekilde modüleli sinyal daima pozitif (ya da negatif) kalır. Bilgi sinyali olmadıği zaman bile taşıyıcı yayını vardir.
  2. Çift kutuplu PAM: DC bias yoktur ve moduleli sinyal pozitif ve negatif olabilir. Bilgi sinyali yokken, yayın da yoktur.

Analog yayıncılıkta modüleli darbeler bilgi sinyali genliğine bağlı olarak her düzeyde olabilirler. Oysa sayısal yayıncılıkta modüleli darbeler sadece belli düzeylerde olabilirler. Darbe genliği bilgi sinyali genliğine en yakın düzeydedir. Darbelerin alabileceği düzeylere göre, PAM 8 düzeyli 16 düzeyli vb. adlarla belirtilir. Düzey sayısı ne kadar fazla ise iletişim kalitesi o kadar yüksek, fakat gerekli bant genişliği de o kadar fazladır.

2-Faz kaydırmalı anahtarlama- Phase-shift keying

Faz kaydırmalı anahtarlama (PSK) bir dijital modülasyon ileten süreç veri değiştirerek (modüle ederek) evre sabit Sıklık referans sinyal (taşıyıcı dalga). Modülasyon, değiştirilerek gerçekleştirilir. Sinüs ve kosinüs kesin bir zamanda girdiler. Yaygın olarak kullanılır kablosuz LAN'lar, RFID ve Bluetooth iletişim.

Herhangi bir dijital modülasyon şeması, dijital verileri temsil etmek için sınırlı sayıda farklı sinyal kullanır. PSK, her birine benzersiz bir model atanmış sonlu sayıda faz kullanır. İkili rakamlar. Genellikle, her faz eşit sayıda biti kodlar. Her bit deseni, sembol belirli bir aşama ile temsil edilir. demodülatörmodülatör tarafından kullanılan simge seti için özel olarak tasarlanmış olan, alınan sinyalin fazını belirler ve bunu temsil ettiği simgeye geri eşler, böylece orijinal verileri kurtarır. Bu, alıcının alınan sinyalin fazını bir referans sinyalle karşılaştırabilmesini gerektirir- böyle bir sistem uyumlu olarak adlandırılır (ve CPSK olarak adlandırılır).

CPSK, karmaşık bir demodülatör gerektirir, çünkü referans dalgasını alınan sinyalden çıkarması ve her bir örneği karşılaştırmak için izini sürmesi gerekir. Alternatif olarak, gönderilen her sembolün faz kayması, gönderilen önceki sembolün fazına göre ölçülebilir. Semboller, ardışık örnekler arasındaki faz farkında kodlandığından, buna diferansiyel faz kaydırmalı anahtarlama (DPSK). DPSK, 'uyumlu olmayan' bir şema olduğundan, yani demodülatörün bir referans dalgasını takip etmesine gerek olmadığından, uygulanması sıradan PSK'dan önemli ölçüde daha basit olabilir. Bir değiş tokuş, daha fazla demodülasyon hatası olmasıdır.

3-Frekans kaydırmalı anahtarlama- Frequency-shift keying

Frekans kaydırmalı anahtarlama (FSK) bir frekans modülasyonu dijital bilginin, ayrı frekans değişiklikleri yoluyla iletildiği şema taşıyıcı sinyal.[1] Teknoloji, aşağıdaki gibi iletişim sistemleri için kullanılır. telemetri, hava Durumu balonu radyosondlar, arayan kimliği, garaj kapısı açıcılarıve düşük frekanslı radyo iletimi VLF ve ELF bantlar. En basit FSK ikili FSK (BFSK). BFSK, ikili (0'lar ve 1'ler) bilgileri iletmek için bir çift ayrık frekans kullanır.[2] Bu şema ile "1" işaret frekansı olarak adlandırılır ve "0" uzay frekansı olarak adlandırılır.

Modülasyon ve demodülasyon

FSK modemlerinin referans uygulamaları mevcuttur ve ayrıntılı olarak belgelenmiştir.[3] İkili bir FSK sinyalinin demodülasyonu, Goertzel algoritması düşük güçlü mikro denetleyicilerde bile çok verimli.

Varyasyonlar

Sürekli fazlı frekans kaydırmalı anahtarlama

Ana makale: sürekli fazlı frekans kaydırmalı anahtarlama

Prensipte FSK, tamamen bağımsız serbest çalışan osilatörler kullanılarak ve her sembol periyodunun başlangıcında aralarında geçiş yapılarak gerçekleştirilebilir. Genel olarak, bağımsız osilatörler aynı fazda olmayacak ve bu nedenle geçiş anında aynı genlikte olmayacaktır. , iletilen sinyalde ani kesintilere neden olur.

Pratikte, birçok FSK vericisi yalnızca tek bir osilatör kullanır ve her sembol periyodunun başlangıcında farklı bir frekansa geçiş süreci fazı korur. Fazdaki süreksizliklerin ortadan kaldırılması (ve dolayısıyla genlikteki ani değişikliklerin ortadan kaldırılması) azalır. yan bant güç, komşu kanallarla etkileşimi azaltır.

Gauss frekans kaydırmalı anahtarlama

Frekansı dijital veri sembolleriyle doğrudan modüle etmek yerine, her sembol periyodunun başlangıcında frekansı "anında" değiştirerek, Gauss frekans kaydırmalı anahtarlama (GFSK) veri darbelerini bir Gauss filtresi geçişleri daha yumuşak hale getirmek için. Bu filtrenin azaltma avantajı vardır. yan bant güç, komşu kanallarla paraziti azaltarak, artma pahasına semboller arası girişim. Tarafından kullanılır Geliştirilmiş Katman 2 ProtokolüDECTBluetooth,[5] Selvi KablosuzUSBNordic Semiconductor,[6] Texas Instruments LPRFIEEE 802.15.4Z-Dalgası ve Wavenis cihazlar. Temel veri hızı için Bluetooth minimum sapma 115 kHz'dir.

Bir GFSK modülatörü, basit bir frekans kaydırmalı anahtarlama modülatöründen farklıdır. ana bant dalga formu (−1 ve +1 seviyeleri) FSK modülatörüne gider, bir Gauss filtresi spektral genişliğini sınırlandırmak için geçişleri daha yumuşak hale getirmek için. Gauss filtreleme, spektral genişliği azaltmanın standart bir yoludur; denir nabız şekillendirme Bu uygulamada.

Sıradan filtrelenmemiş FSK'da, -1'den + 1'e veya +1'den -1'e bir sıçramada, modüle edilmiş dalga formu hızla değişir ve bu da geniş bant dışı spektrum sağlar. Darbe −1'den +1'e −1, −0.98, −0.93, ..., +0.93, +0.98, +1 olarak değiştirilirse ve bu daha yumuşak darbe, taşıyıcı frekansıbant dışı spektrum azalacaktır.[7]

Minimum vardiyalı anahtarlama

Minimum frekans kaydırmalı anahtarlama veya minimum kaydırmalı anahtarlama (MSK), uyumlu FSK'nın spektral olarak verimli özel bir şeklidir. MSK'da, yüksek ve düşük frekans arasındaki fark, bit hızının yarısı ile aynıdır. Sonuç olarak, 0 ve 1 biti temsil eden dalga biçimleri, tam olarak yarım bir taşıyıcı periyot kadar farklılık gösterir. Maksimum frekans sapması δ = 0.25fm, nerede fm maksimum modülasyon frekansıdır. Sonuç olarak, modülasyon indeksi m 0,5'tir. Bu en küçük FSK modülasyon endeksi 0 ve 1 için dalga biçimleri olacak şekilde seçilebilir. dikey.

Gauss minimum kaymalı anahtarlama

Gauss minimum kaydırmalı anahtarlama adı verilen bir MSK varyantı (GMSK) kullanılır GSM cep telefonu standart.

Ses frekansı kaydırmalı anahtarlama

Ses Frekans kaydırmalı anahtarlama (AFSK) bir modülasyon hangi teknikle dijital veri şu değişikliklerle temsil edilir: Sıklık (Saha) bir ses ton, üzerinden iletim için uygun kodlanmış bir sinyal verir radyo veya telefon. Normalde, iletilen ses iki ton arasında değişir: biri, "işaret", bir ikili bir; diğeri, "boşluk" bir ikili sıfırı temsil eder.

AFSK, modülasyonun gerçekleştirilmesinde normal frekans kaydırmalı anahtarlamadan farklıdır. ana bant frekanslar. Radyo uygulamalarında, AFSK ile modüle edilmiş sinyal normalde bir RF taşıyıcı (geleneksel bir teknik kullanarak, örneğin AM veya FM) iletim için.

AFSK, hem güç hem de bant genişliğinde diğer modülasyon modlarının çoğundan çok daha az verimli olduğu için her zaman yüksek hızlı veri iletişimleri için kullanılmaz.[kaynak belirtilmeli] AFSK, sadeliğine ek olarak, kodlanmış sinyallerin geçme avantajına sahiptir. AC-birleşik orijinal olarak müzik veya konuşma taşımak üzere tasarlanmış çoğu ekipman dahil bağlantılar.

AFSK, ABD merkezli Acil Durum Uyarı Sistemi alarm metnini gerçekten duymadan istasyonları acil durum türü, etkilenen yerler ve sorun zamanı konusunda bilgilendirmek.

Sürekli 4 seviyeli modülasyon

Faz 1 telsizleri Proje 25 sistem sürekli 4 seviyeli FM (C4FM) modülasyonunu kullanır.

4-Frekans modülasyonu

Frekans modülasyonu, İletişim teknolojisinde (yayıncılıkta) kullanılan bir modülasyon türü. FM kısaltmasıyla gösterilir. Bu modülasyon türü 1933 yılında Amerikalı mühendis Edwin Howard Armstrong (1890-1954) tarafından geliştirilmiştir.

Modülasyon esasları

Modülasyon yüksek frekanslı bir sinyalin kimi özelliklerinin iletilmek istenen bilgi sinyaline bağlı olarak değiştirilmesidir. Yüksek frekanslı sinyale taşıyıcı denilir. Bu sinyal sinüs veya darbe sinyalidir. Taşıyıcının türü ve taşıyıcının değişen özelliklerine bağlı olarak modülasyonun pek çok türü vardır.

Frekans modülasyonunda taşıyıcı sinüs sinyalidir. Yayın yapan tesiste, yani vericide taşıyıcı sinüs sinyalinin frekansı bilgi sinyaline bağlı olarak değiştirilir. Alıcıda ise bu işlemin tersi yapılır. Yani frekans değişikliği bilgi sinyaline çevrilir. Vericide yapılan işleme frekans modülasyonu alıcıda yapılan işleme ise frekans demodülasyonu denilir.

FM modülatörü

FM sinyali iki şekilde üretilir:

Doğrudan üretim

Dolaylı üretim.

İlk yöntemde modülatör taşıyıcı frekansı üreten bir osilatörden ibarettir. Ancak osilatörde kondansatör ile birlikte bir de varaktör kullanılır. Varaktör kapasitif değeri (sığası) üzerine uygulanan gerilime bağlı olarak değişen bir tür kapasitif diyottur. Kapasitif değer değiştikçe, osilatörün ürettiği frekans da değişir. Böylelikle, bilgi sinyali taşıyıcının frekansını değiştirmiş olur.

İkinci yöntemde ise bilgi sinyali önce bir entegratör devresinden geçirilir (Entegratör devresi bir tür alçak geçiren elektronik filtredir). Daha sonra bilgi sinyali bir faz modülatörüne uygulanır. Ancak, genellikle faz modülatöre uygulanan taşıyıcının frekansı olması gerekenden daha düşüktür. Daha sonra bu sinyal frekans çarpıcılarından geçirilir.

(Faz modülasyonu ve frekans modülasyonuna bir arada açısal modülasyon adı da verilir.)

Doğrudan üretim yönteminde kullanılan osilatör (frekansı sürekli değiştiği için) kristalsiz bir osilatördür. FM yayıncılığının ilk yıllarında böyle bir osilatörün frekans kararlılığını sağlamak çok güçtü. Bu sebepten, frekans kararlılığı daha yüksek olan dolaylı üretim yöntemi banimsenmişti. Oysa günümüzde kristalsiz osilatörlerin frekans kararlılığını sağlamak için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bu sebepten FM yayıncılığında varaktör kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır.

5-Genlik modülasyonu

Genlik modülasyonu İletişim teknolojisinde (yayıncılıkta) kullanılan bir modülasyon türüdür. Uluslararası literatürde AM kısaltmasıyla gösterilir. Dilimizde ise, zaman zaman GM kısaltması kullanılmaktadır. Bu modülasyon türü 1906 yılında ilk defa olarak, Kanadalı mühendis Reginald Fessenden tarafından (1866-1932) geliştirilmiştir.

Modülasyonun esasları

Modülasyon, yüksek frekanslı bir sinyalin kimi özelliklerinin iletilmek istenen bilgi sinyaline bağlı olarak değiştirilmesidir (Buna kodlanma da denilebilir.). Yüksek frekanslı sinyale, taşıyıcı denilir. Bu sinyal sinüs veya darbe sinyalidir. Taşıyıcının türü ve taşıyıcının değişen özelliklerine bağlı olarak modülasyonun pek çok türü vardır.

Genlik modülasyonunda, taşıyıcı sinüs sinyalidir. Yayın yapan tesiste, yani vericide taşıyıcı sinüs sinyalinin genliği bilgi sinyaline bağlı olarak değiştirilir. Bu işlemi yapan devreye modülatör denir. Alıcıda ise bu işlemin tersi yapılır. Yani genlik değişikliği bilgi sinyaline çevrilir. Alıcıda yapılan işleme ise genlik demodülasyonu, bu işlemi yapan devreye ise demodülatör denir.

Modülatör

Genlik modülatörü olarak, pek çok devre kullanılabilir. Bütün modülatörlerin ortak özelliği, devrede doğrusal olmayan bir devre elemanı olmasıdır. Bu eleman transistör ya da diyot gibi bir eleman olabilir. Ancak, bu gibi elemanlar karakteristiklerinin doğrusal olmayan bölgesinde çalışmalıdır. Doğrusal olmayan bir elemana iki farklı sinyal (bilgi ve taşıyıcı) uygulandığı takdirde, devre çıkışında pek çok ürün yer alır. Genlik modülasyonda önemli olan iki sinyalin çarpılması sonucu oluşan ürünlerdir. Bu açıdan genlik modülatörü, sinyal çarpıcı devre olarak görülebilir.

Modülasyon türlerinin kodları

Genlik modülasyononunun pek çok türü olduğundan Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (International Telcommunication Union) modülasyon türlerinin tanımlanması için tanıtım kodları geliştirmiştir.

İlk harf modülasyon türünü ifade eder A Genlik modülasyonu anlamına gelir. A harfini izleyen 3 bilginin ses olduğunu, 5 ise görüntü olduğunu ifade eder. Rakamı izleyen harf ise alt tür tanımlaması yapar.

 

A ile SSB, B ile DSB, C ile VSB anlaşılır. Klasik genlik modülasyonu için eski metinlerde harf kullanılmıyordu. Ancak 1982 den sonra E harfi kullanılmaya başlanmıştır.

DSB de (çift yan bant) yukarıda belirtildiği gibi taşıyıcı bastırılmıştır. SSB de (tek yan bant) taşıyıcının yanı sıra bir yan bant ta bastırılmıştır. VSB de (artık yan bant) taşıyıcı mevcuttur. Yan bantlardan biri kısmen bastırılmıştır.

Üreticiler çoğu kez RF bant genişliğini de bu kodun önünde gösterirler. Mesela 10A3 klasik genlik modülasyonu ile radyo yayını anlamına gelir. 10 sayısı kHz cinsinden toplam RF bant genişliğini verir.


FOTO GALERİ


Başa Sar
Gizliliğiniz bizim için önemlidir. 6998 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu Hakkında Bilgilendirmeye buradan ulaşabilirsiniz. tıklayın
X