Nahaharap sa mga bagong konsepto sa pang-araw-araw na buhay, marami ang sumusubok na makahanap ng mga sagot sa kanilang mga tanong. Ito ay para dito na kinakailangan upang ilarawan ang anumang mga phenomena. Ang isa sa kanila ay tulad ng modulasyon. Tatalakayin pa ito.
Pangkalahatang Paglalarawan
Ang Modulation ay ang proseso ng pagbabago ng isa o isang buong set ng mga parameter ng high-frequency oscillation alinsunod sa batas ng low-frequency na mensahe ng impormasyon. Ang resulta nito ay ang paglipat ng spectrum ng control signal sa rehiyon ng mataas na dalas, dahil ang epektibong pagsasahimpapawid sa espasyo ay nangangailangan na ang lahat ng mga transceiver ay gumana sa iba't ibang mga frequency nang hindi nakakaabala sa isa't isa. Salamat sa prosesong ito, ang mga oscillation ng impormasyon ay inilalagay sa isang carrier na kilala bilang priori. Ang control signal ay naglalaman ng ipinadalang impormasyon. Ang high-frequency oscillation ay tumatagal sa papel ng isang carrier ng impormasyon, dahil sa kung saan ito ay nakakuha ng katayuan ng isang carrier. Ang control signal ay naglalaman ng ipinadalang data. Mayroong iba't ibang uri ng modulasyon, na depende sa kung aling waveform ang ginagamit: hugis-parihaba, tatsulok, o iba pa. Sa isang discrete signal, kaugalian na pag-usapan ang tungkol sa pagmamanipula. Kaya,Ang modulasyon ay isang proseso na kinabibilangan ng mga oscillations, kaya maaari itong maging frequency, amplitude, phase, atbp.
Varieties
Ngayon ay maaari na nating isaalang-alang kung anong mga uri ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ang umiiral. Sa esensya, ang modulasyon ay ang proseso kung saan ang isang low frequency wave ay dinadala ng isang high frequency wave. Ang mga sumusunod na uri ay kadalasang ginagamit: dalas, amplitude at bahagi. Sa frequency modulation, isang pagbabago sa frequency ay nangyayari, na may amplitude modulation, ang amplitude, at may phase modulation, ang phase. Mayroon ding mga mixed species. Ang pulse modulation at modification ay magkahiwalay na uri. Sa kasong ito, ang mga parameter ng high-frequency oscillation ay hiwalay na nagbabago.
Amplitude modulation
Sa mga system na may ganitong uri ng pagbabago, nagbabago ang amplitude ng carrier wave sa mataas na frequency sa tulong ng modulating wave. Kapag sinusuri ang mga frequency sa output, hindi lamang ang mga frequency ng input ang ipinahayag, kundi pati na rin ang kanilang kabuuan at pagkakaiba. Sa kasong ito, kung ang modulasyon ay isang kumplikadong alon, tulad ng mga signal ng pagsasalita na binubuo ng maraming mga frequency, kung gayon ang kabuuan at pagkakaiba ng mga frequency ay mangangailangan ng dalawang banda, isa sa ibaba ng carrier at isa sa itaas. Tinatawag silang lateral: upper at lower. Ang una ay isang kopya ng orihinal na signal ng audio na inilipat ng isang tiyak na dalas. Ang lower band ay isang kopya ng orihinal na signal na nabaligtad, ibig sabihin, ang orihinal na mataas na frequency ay ang mas mababang mga frequency sa ibabang bahagi.
Ang ibabang sideband ay isang mirror na imahe ng itaas na sideband na nauugnay sa dalas ng carrier. Isang sistema na gumagamit ng amplitude modulation,ang pagpapadala ng carrier at magkabilang panig ay tinatawag na two-way. Ang carrier ay hindi naglalaman ng kapaki-pakinabang na impormasyon, kaya maaari itong alisin, ngunit sa anumang kaso, ang signal bandwidth ay magiging dalawang beses sa orihinal. Ang pagpapaliit ng banda ay nakamit sa pamamagitan ng pagpapalit hindi lamang sa carrier, kundi pati na rin sa isa sa mga gilid, dahil naglalaman sila ng isang impormasyon. Ang uri na ito ay kilala bilang SSB modulation na may pinigilan na carrier.
Demodulation
Ang prosesong ito ay nangangailangan ng modulated signal na ihalo sa isang carrier na kapareho ng frequency na ibinubuga ng modulator. Pagkatapos nito, ang orihinal na signal ay nakuha bilang isang hiwalay na frequency o frequency band, at pagkatapos ay sinala mula sa iba pang mga signal. Minsan ang henerasyon ng carrier para sa demodulation ay nagaganap sa situ, at hindi ito palaging nag-tutugma sa dalas ng carrier sa modulator mismo. Dahil sa maliit na pagkakaiba sa pagitan ng mga frequency, lumilitaw ang mga hindi pagkakatugma, na karaniwan para sa mga circuit ng telepono.
Pulse modulation
Gumagamit ito ng digital baseband signal, ibig sabihin, pinapayagan nito ang higit sa isang bit bawat baud na ma-encode sa pamamagitan ng pag-encode ng binary data signal sa isang multi-level na signal. Ang mga piraso ng binary signal ay minsan ay nahahati sa mga pares. Para sa isang pares ng mga bit, apat na kumbinasyon ang maaaring gamitin, na ang bawat pares ay kinakatawan ng isa sa apat na antas ng amplitude. Ang nasabing naka-encode na signal ay nailalarawan sa katotohanan na ang modulation baud rate ay kalahati ng orihinal na signal ng data, kaya maaari itong magamit upangamplitude modulation sa karaniwang paraan. Natagpuan niya ang kanyang aplikasyon sa mga komunikasyon sa radyo.
Frequency modulation
Ang mga system na may ganitong modulasyon ay ipinapalagay na ang dalas ng carrier ay magbabago ayon sa hugis ng modulating signal. Ang uri na ito ay mas mataas kaysa sa uri ng amplitude sa mga tuntunin ng pagtutol sa ilang partikular na impluwensyang available sa network ng telepono, kaya dapat itong gamitin sa mababang bilis kung saan hindi na kailangang makaakit ng malaking frequency band.
Phase-amplitude modulation
Para mapataas ang bilang ng mga bit bawat baud, maaari mong pagsamahin ang phase at amplitude modulation.
Ang isa sa mga modernong pamamaraan ng amplitude-phase modulation ay maaaring tawaging isa na nakabatay sa paghahatid ng ilang carrier. Halimbawa, sa ilang aplikasyon, 48 carrier ang ginagamit, na pinaghihiwalay ng bandwidth na 45 Hz. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng AM at PM, hanggang 32 discrete states ang inilalaan sa bawat carrier sa bawat indibidwal na panahon ng baud, upang ang 5 bits bawat baud ay madala. Lumalabas na ang buong set na ito ay nagpapahintulot sa iyo na maglipat ng 240 bits bawat baud. Kapag tumatakbo sa 9600 bps, ang modulation rate ay nangangailangan lamang ng 40 baud. Ang ganitong mababang figure ay medyo mapagparaya sa amplitude at phase jump na likas sa network ng telepono.
PCM
Ang ganitong uri ay karaniwang itinuturing bilang isang sistema para sa pagsasahimpapawid ng mga analog signal, gaya ng boses sa digital form. Ang modulation technique na ito ay hindi ginagamit sa mga modem. Narito ang gating ng analog signal na maysa dalawang beses ang pinakamataas na dalas ng bahagi ng analog signal. Kapag gumagamit ng mga ganitong sistema sa mga network ng telepono, ang strobe ay nangyayari nang 8000 beses bawat segundo. Ang bawat sample ay isang antas ng boltahe na naka-encode na may pitong-bit na code. Upang pinakamahusay na kumatawan sa pasalitang wika, ginagamit ang logarithmic coding. Ang pitong bit, kasama ang ikawalo, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng signal, ay bumubuo ng isang octet.
Modulation at detection ay kinakailangan upang maibalik ang signal ng mensahe, iyon ay, ang reverse process. Sa kasong ito, ang signal ay na-convert sa isang non-linear na paraan. Ang mga nonlinear na elemento ay nagpapayaman sa output signal spectrum gamit ang mga bagong bahagi ng spectrum, at ang mga filter ay ginagamit upang ihiwalay ang mga low-frequency na bahagi. Ang modulasyon at pagtuklas ay maaaring isagawa gamit ang mga vacuum diodes, transistors, semiconductor diodes bilang mga non-linear na elemento. Ayon sa kaugalian, ang mga point semiconductor diode ay ginagamit, dahil ang planar input capacitance ay kapansin-pansing mas malaki.
Mga Modernong Pananaw
Ang digital modulation ay nagbibigay ng higit pang kapasidad ng impormasyon at tinitiyak ang pagiging tugma sa iba't ibang serbisyo ng digital data. Bilang karagdagan, pinapataas nito ang seguridad ng impormasyon, pinapabuti ang kalidad ng mga sistema ng komunikasyon, at pinapabilis ang pag-access sa mga ito.
Mayroong ilang limitasyon na kinakaharap ng mga designer ng anumang system: ang pinapayagang kapangyarihan at bandwidth, ang ibinigay na antas ng ingay ng mga sistema ng komunikasyon. Ang bilang ng mga gumagamit ay tumataas araw-arawmga sistema ng komunikasyon, at ang pangangailangan para sa mga ito ay lumalaki din, na nangangailangan ng pagtaas sa mapagkukunan ng radyo. Ang digital modulation ay kapansin-pansing naiiba sa analog dahil ang carrier sa loob nito ay nagpapadala ng malaking halaga ng impormasyon.
Hirap sa paggamit
Ang mga developer ng mga digital radio communication system ay nahaharap sa ganoong pangunahing gawain - upang makahanap ng kompromiso sa pagitan ng bandwidth ng paghahatid ng data at ang pagiging kumplikado ng system sa mga teknikal na termino. Para dito, angkop na gumamit ng iba't ibang pamamaraan ng modulasyon upang makuha ang ninanais na resulta. Ang komunikasyon sa radyo ay maaari ding ayusin gamit ang pinakasimpleng transmitter at receiver circuit, ngunit para sa naturang komunikasyon ay isang frequency spectrum na proporsyonal sa bilang ng mga gumagamit ang gagamitin. Ang mas kumplikadong mga receiver at transmitter ay nangangailangan ng mas kaunting bandwidth upang mai-broadcast ang parehong dami ng impormasyon. Upang lumipat sa napakahusay na paraan ng paghahatid, kinakailangan na gawing kumplikado ang kagamitan nang naaayon. Ang problemang ito ay hindi nakadepende sa uri ng komunikasyon.
Mga alternatibong opsyon
AngPulse width modulation ay nailalarawan sa katotohanan na ang carrier signal nito ay isang sequence ng mga pulso, habang ang pulse frequency ay pare-pareho. Ang mga pagbabago ay tumutukoy lamang sa tagal ng bawat pulso ayon sa modulating signal.
Pulse-width modulation ay iba sa frequency-phase modulation. Ang huli ay nagsasangkot ng modulasyon ng signal sa anyo ng isang sinusoid. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pare-pareho ang amplitude at variable frequency o phase. Ang mga signal ng pulso ay maaari ding baguhin sa dalas. Maaaring ang tagalAng mga pulso ay naayos, at ang dalas ng mga ito ay nasa ilang average na halaga, ngunit ang kanilang agarang halaga ay mag-iiba depende sa mga modulate na signal.
Mga Konklusyon
Maaaring gumamit ng mga simpleng modulasyon, na may isang parameter lang na nagbabago ayon sa impormasyon ng modulate. Ang pinagsamang modulation scheme na ginagamit sa modernong kagamitan sa komunikasyon ay kapag ang amplitude at ang bahagi ng carrier ay sabay na nagbabago. Sa modernong mga sistema, maraming mga subcarrier ang maaaring gamitin, bawat isa ay gumagamit ng isang tiyak na uri ng modulasyon. Sa kasong ito, pinag-uusapan natin ang mga scheme ng modulasyon ng signal. Ginagamit din ang terminong ito para sa mga kumplikadong multi-level na view, kapag kailangan ng karagdagang paglalarawan ng mga katangian para sa komprehensibong impormasyon.
Ginagamit ng mga modernong sistema ng komunikasyon ang pinakamabisang uri ng modulation para mabawasan ang bandwidth para magbakante ng frequency space para sa iba pang mga uri ng signal. Ang kalidad ng komunikasyon ay nakikinabang lamang mula dito, ngunit ang pagiging kumplikado ng kagamitan sa kasong ito ay napakataas. Sa huli, ang dalas ng modulasyon ay nagbibigay ng resulta na makikita lamang ng end user sa mga tuntunin ng kadalian ng paggamit ng mga teknikal na paraan.