Modularea este ... Modularea lățimii impulsurilor

Confruntate cu noile concepte în viața de zi cu zi, mulți oameni încearcă să găsească răspunsuri la întrebările lor. În acest scop trebuie să descriem orice fenomen. Una este noțiunea de modulare. Acesta va fi discutat mai departe.

Descrierea generală

Modularea este procesul de modificare a unuia sau a unui întreg set de parametri de oscilație de înaltă frecvență, în conformitate cu legea informațiilor cu frecvență redusă a mesajelor. Rezultatul este transferul spectrului semnalului de control către regiunea de înaltă frecvență, deoarece transmisia eficientă în spațiu necesită ca toți transmițătorii să funcționeze la frecvențe diferite fără a se întrerupe reciproc. Datorită acestui proces, oscilațiile informațiilor sunt plasate pe un transportator, a priori cunoscut. Semnalul de control conține informațiile transmise. Frecvența de înaltă frecvență își asumă rolul de purtător de informații, datorită căruia dobândește statutul de purtător. Semnalul de control conține datele transmise. Există diferite tipuri de modulație, care depind de forma oscilației: dreptunghiulară, triunghiulară sau altele. la discret semnal este obișnuit să vorbim despre manipulare. Deci, modularea este un proces care implică oscilații, deci poate fi frecvența, amplitudinea, faza etc.

specie

Acum putem examina ce fel de fenomen există. De fapt, modularea este un proces în care un val de frecvență joasă este purtat de un val de frecvență înaltă. Cele mai frecvent utilizate tipuri sunt frecvența, amplitudinea și faza. la frecvență modulare există o schimbare în frecvență, cu amplitudine - amplitudine și cu fază - fază. Există și specii mixte. Modularea și modificarea pulsului se referă la tipurile individuale. În acest caz, parametrii oscilației de înaltă frecvență se modifică discret.

Modularea amplitudinii

În sistemele cu acest tip de schimbare, amplitudinea undei purtătoare se schimbă cu o frecvență înaltă prin intermediul unui val modulativ. Când se analizează frecvențele la ieșire, nu sunt detectate numai frecvențele de intrare, ci și suma și diferența dintre acestea. În acest caz, în cazul în care modularea - este valul complex, ca, de exemplu, semnale vocale constând dintr-o multitudine de frecvențe, ar lua două benzi, una sub transportatorul, iar al doilea membru frecvențelor sumă și diferență. Ele sunt numite lateral: superioară și inferioară. Primul este o copie a originalului semnal sonor, sa mutat la o anumită frecvență. Banda inferioară este o copie a semnalului original care a fost inversat, adică frecvențele superioare inițiale sunt frecvențe mai mici în banda laterală inferioară.

Partea inferioară este o imagine în oglindă a părții superioare în raport cu frecvența purtătoare. Un sistem care utilizează modulația amplitudinii, care transmite transmisia și ambele părți, se numește sistem cu două benzi. Operatorul nu conține informații utile, astfel încât acesta poate fi eliminat, dar în orice caz banda de semnal va fi de două ori cea originală. Strângerea benzii este realizată datorită deplasării nu numai a transportatorului, ci și a unei părți laterale, deoarece conține o singură informație. Acest tip este cunoscut ca modulație cu o singură bandă, cu un purtător suprimat.

demodulare

Pentru acest proces este necesar să se amestece semnalul modulat cu un suport de aceeași frecvență emis de modulator. După aceasta, semnalul inițial este obținut ca o frecvență separată sau o bandă de frecvență separată și apoi filtrat de la alte semnale. Uneori, generația de purtătoare pentru demodulare are loc la fața locului și nu coincide întotdeauna cu frecvența purtătoare pe modulatorul în sine. Datorită diferenței mici dintre frecvențe există discrepanțe, ceea ce este tipic pentru circuitele telefonice.

Modularea pulsului

În acest caz, se folosește un semnal de modulare digitală, adică permite codarea mai multor biți per baud prin codarea unui semnal binar de date într-un semnal cu mai multe nivele. Semnalele binare sunt uneori rupte în perechi. Pentru o pereche de biți, puteți utiliza patru combinații, fiecare pereche fiind reprezentată de unul dintre cele patru nivele de amplitudine. Un astfel de semnal codificat este caracterizat prin aceea că rata de modulație în bauduri este jumătate din semnalul original de date, astfel încât acesta poate fi utilizat pentru modularea amplitudinii în mod obișnuit. Cererea pe care a găsit-o în radio.

Frecvență modulare

Sistemele cu astfel de modulații presupun că frecvența purtătoare se va schimba corespunzător cu forma semnalului modulativ. Acest tip depaseste amplitudinea in ceea ce priveste rezistenta la anumite impacturi in reteaua de telefonie, deci ar trebui sa fie folosita la viteze reduse, unde nu este nevoie sa atrageti o banda de frecventa mare.

Modularea amplitudinii de fază

Pentru a mări numărul de biți per baud, puteți combina modulația de fază și amplitudine.

Una dintre metodele moderne de modulare cu fază de amplitudine este aceea bazată pe transmiterea mai multor transportatori. De exemplu, în unele aplicații se utilizează 48 purtători, separați printr-o bandă de 45 Hz. Prin combinarea amplitudinii și modulației de fază, până la 32 de state discrete sunt alocate fiecărui operator de transport pentru fiecare perioadă individuală a baudului, astfel încât este posibil să se transporte 5 biți pe baud. Se pare că toate aceste seturi vă permit să transferați 240 de biți pe baud. Când funcționează la 9600 bps, rata de modulare necesită doar 40 baud. O astfel de cifră mică este destul de tolerantă față de amplitudinea și sarcinile de fază inerente rețelei de telefonie.

Modularea codului impulsurilor

Acest tip este de obicei considerat un sistem de difuzare semnale analogice, de exemplu, voce în formă digitală. Această tehnică de modulare nu este utilizată în modemuri. Aici, semnalul analogic este eșantionat la o rată de două ori cea de cea mai mare frecvență a componentei semnalului în forma analogică. Atunci când se utilizează astfel de sisteme în rețelele telefonice, oprirea are loc de 8000 de ori pe secundă. Fiecare contor este un nivel de tensiune codificat într-un cod de șapte biți. Pentru a vă imagina cel mai bine conversație discurs, se utilizează codarea logaritmică. Șapte biți împreună cu cei opt, vorbind despre prezența unui semnal, formează un octet.

Pentru a restabili semnalul de mesaj, sunt necesare modularea și detectarea, adică un proces invers. În acest caz, semnalul este transformat printr-o metodă neliniară. Elementele neliniare îmbogățesc spectrul semnalului de ieșire cu noi componente ale spectrului, iar filtrele sunt utilizate pentru izolarea componentelor cu frecvență joasă. Modularea și detectarea pot fi efectuate utilizând diode vid, tranzistoare, diode semiconductoare ca elemente neliniare. În mod tradițional, se utilizează diode semiconductoare în formă de punct, deoarece capacitatea de intrare este mult mai mare în planurile plane.

Tipuri moderne

Modularea digitală oferă o capacitate mult mai mare de informații și oferă compatibilitate cu o varietate de servicii de date digitale. În plus, crește securitatea informațiilor, îmbunătățește calitatea sistemelor de comunicații și accelerează accesul la acestea.

Există o serie de limitări pe care dezvoltatorii oricărui sistem le întâlnesc: puterea și lățimea admisă a benzii de frecvență, nivelul de zgomot al sistemelor de comunicații. În fiecare zi, numărul utilizatorilor de sisteme de comunicații crește, iar cererea pentru acestea crește, ceea ce necesită o creștere a resurselor radio. Modularea digitală diferă semnificativ de cea analogică prin faptul că purtătorul transportă cantități mari de informații în el.

Dificultăți de utilizare

Înainte de dezvoltatorii sistemelor digitale de comunicații radio, sarcina principală este găsirea unui compromis între lățimea de bandă a transmisiei de date și complexitatea tehnică a sistemului. Pentru aceasta, este adecvat să se utilizeze diferite metode de modulare pentru obținerea rezultatului dorit. Comunicațiile radio pot fi de asemenea organizate utilizând cele mai simple circuite de transmițător și receptor, dar pentru această conexiune va fi utilizat un spectru de frecvență proporțional cu numărul de utilizatori. Pentru receptoare și transmițătoare mai sofisticate, este necesară o lățime de bandă mai mică pentru a difuza informații în același volum. Pentru trecerea la metode de transmisie eficiente din punct de vedere al spectralității, este necesară complicarea echipamentului în consecință. Această problemă nu depinde de tip de comunicare.

Opțiuni alternative

Modularea lățimii impulsurilor se caracterizează prin faptul că semnalul purtător este o secvență de impulsuri, în timp ce frecvența pulsului este constantă. Modificările se referă numai la durata fiecărui impuls în funcție de semnalul de modulare.

Modularea lățimii impulsurilor diferă de modularea în fază de frecvență. Acesta din urmă presupune modularea semnalului sub forma unui sinusoid. Se caracterizează printr-o amplitudine constantă și o frecvență sau o fază variabilă. Semnalele de semnal pot fi de asemenea modulate în frecvență. Poate că durata pulsului este fixă, iar frecvența este într-un fel valoarea medie, dar valoarea lor instantanee va varia în funcție de semnalele modulatoare.

constatări

Puteți utiliza tipuri simple de modulare, cu un singur parametru modificat în mod corespunzător cu informațiile modulative. Schema de modulație combinată, utilizată în echipamentele moderne de comunicații, este atunci când fazele de amplitudine și de transport se schimbă simultan. În sistemele moderne, se pot utiliza mai multe subcariere, pentru fiecare dintre acestea se utilizează modularea unui anumit tip. În acest caz vorbim despre scheme de modulare a semnalului. Acest termen este, de asemenea, utilizat pentru specii complexe multi-nivelate, atunci când este necesară o descriere suplimentară a caracteristicilor pentru informații exhaustive.

În sistemele de comunicații moderne, se folosesc cele mai eficiente tipuri de modulații, reducând astfel latimitatea de bandă în scopul eliberării spațiului de frecvență pentru alte tipuri de semnale. Calitatea de comunicare de la acest lucru numai câștigă, dar complexitatea echipamentului în acest caz este foarte mare. În cele din urmă, frecvența de modulare dă un rezultat care este vizibil pentru utilizatorul final numai în termeni de utilizare a hardware-ului.