Модулацията е ... Модулация на широчината на импулса

Изправени пред нови понятия в ежедневието, много хора се опитват да намерят отговори на своите въпроси. За това трябва да се опише всеки феномен. Едната е понятието за модулация. Той ще бъде разгледан по-нататък.

Общо описание

Модулацията е процесът на промяна на един или на цял набор от високочестотни параметри на трептенията в съответствие със закона за информационните нискочестотни съобщения. Резултатът е прехвърлянето на спектъра на управляващия сигнал към високочестотния регион, тъй като ефикасното излъчване в пространството изисква всички трансивъри да работят на различни честоти, без да се прекъсват помежду си. Благодарение на този процес информационните трептения се поставят на превозвач, известен a priori. Контролният сигнал съдържа предаваната информация. Високочестотното трептене поема ролята на носител на информация, поради което придобива статут на превозвач. Контролният сигнал съдържа предадените данни. Има различни видове модулация, които зависят от коя форма на трептене се използва: правоъгълна, триъгълна или някаква друга. при дискретен сигнал обичайно е да се говори за манипулация. Така че, модулация е процес, който включва колебания, така че тя може да бъде честота, амплитуда, фаза и т.н.

вид

Сега можем да обмислим какви видове на този феномен съществуват. Всъщност, модулацията е процес, при който нискочестотна вълна се пренася от високочестотна вълна. Най-често използваните типове са честота, амплитуда и фаза. при честотна модулация има промяна в честотата, с амплитуда - амплитуда и с фазова фаза. Има и смесени видове. Импулсната модулация и модификация се отнасят до отделните типове. В този случай параметрите на високочестотното колебание се променят дискретно.

Амплитудна модулация

При системи с този тип промени амплитудата на носещата вълна се променя с висока честота посредством модулираща вълна. При анализиране на честотите на изхода не се откриват само входните честоти, но и тяхната сума и разлика. В този случай, ако модулацията е сложна вълна, като например речеви сигнали, състоящи се от множество честоти, а след това за сумата и разликата в честотата, ще са необходими две ленти, едната под носача и другата по-висока. Те се наричат ​​странично: горни и долни. Първият е копие на оригинала звуков сигнал, преместена до определена честота. Долната лента е копие на оригиналния сигнал, който е обърнат, т.е. първоначалните горни честоти са по-ниски честоти в долната странична лента.

Долната страна е огледално изображение на горната страна спрямо носещата честота. Система, използваща амплитудна модулация, предаваща носителя и двете страни, се нарича двубандова система. Превозвачът не съдържа полезна информация, така че може да бъде премахната, но във всеки случай сигналната лента ще бъде два пъти по-голяма от оригиналната. Стесняването на лентата се постига благодарение на изместването не само на носителя, но и на едната страна, тъй като те съдържат една информация. Този тип е известен като едно-лентова модулация с потиснат носител.

демодулация

За този процес се изисква да се смеси модулирания сигнал с носител със същата честота, която се излъчва от модулатора. След това оригиналният сигнал се получава като отделна честота или честотна лента и след това се филтрира от други сигнали. Понякога генерацията на оператора за демодулация се извършва на място и невинаги съвпада с носещата честота на самия модулатор. Поради малката разлика между честотите има несъответствия, характерни за телефонните схеми.

Пулсова модулация

В този случай е използван цифров модулиращ сигнал, т.е. той позволява да се кодират повече от един бит на baud чрез кодиране на бинарен сигнал за данни в сигнал с няколко нива. Двойните сигнали понякога се разделят на двойки. За двойка бита можете да използвате четири комбинации, като всяка двойка е представена от една от четирите нива на амплитуда. Такъв кодиран сигнал се характеризира с това, че скоростта на модулация в бада е половината от първоначалния сигнал за данни, така че може да се използва за амплитудна модулация по обичайния начин. Приложението й бе намерено в радиото.

Модулация на честотата

Системите с такава модулация предполагат, че носещата честота ще се промени съответно с формата на модулиращия сигнал. Този вид надхвърля амплитудата по отношение на устойчивост на определени въздействия върху телефонната мрежа, така че тя трябва да се използва при ниски скорости, където няма нужда да се привлича голяма честотна лента.

Модулация на фазовата амплитуда

За да увеличите броя на битовете на baud, можете да комбинирате фазовата и амплитудна модулация.

Един от съвременните методи на модулация с амплитудна фаза е тази, която се основава на предаването на няколко носители. Например, в някои приложения се използват 48 носители, разделени с лента от 45 Hz. Чрез комбиниране на амплитудата и фазовата модулация се разпределят до 32 дискретни състояния за всеки превозвач за всеки отделен период на предаване, така че е възможно да се носят 5 бита на baud. Оказва се, че всичко това позволява да прехвърлите 240 бита на байд. Когато работите при 9600 bps, модулацията изисква само 40 бата. Такава ниска цифра е доста толерантна към амплитудата и фазовите скокове, присъщи на телефонната мрежа.

Импулсна кодова модулация

Този вид обикновено се счита за система за излъчване аналогови сигнали например, глас в цифрова форма. Тази техника на модулация не се използва в модеми. Тук аналоговият сигнал се взема в проба два пъти по-висока от честотата на сигналния компонент в аналоговата форма. При използването на такива системи в телефонните мрежи, пропускането се извършва 8000 пъти в секунда. Всеки брой е напрежение, кодирано в седем-битов код. За да си представите най-добре разговорна реч, се използва логаритмично кодиране. Седемте бита заедно с осемте, които говорят за наличието на сигнал, образуват октет.

За възстановяване на сигнала на съобщението се изисква модулация и откриване, т.е. обратна обработка. В този случай сигналът се трансформира чрез нелинеен метод. Нелинейните елементи обогатяват спектъра на изходния сигнал с нови компоненти на спектъра, а филтрите се използват за изолиране на нискочестотните компоненти. Модулацията и откриването могат да се извършват чрез използване на вакуумни диоди, транзистори, полупроводникови диоди като нелинейни елементи. Традиционно се използват точкови полупроводникови диоди, тъй като входовия капацитет е много по-голям в равнинните равнини.

Модерни типове

Цифровата модулация осигурява много повече информационен капацитет и осигурява съвместимост с различни цифрови услуги за данни. Освен това, той повишава сигурността на информацията, подобрява качеството на комуникационните системи и ускорява достъпа до тях.

Съществуват редица ограничения, които разработчиците на всяка система срещат: допустимата мощност и ширината на честотната лента, нивото на шума на комуникационните системи. Всеки ден броят на потребителите на комуникационни системи се увеличава и търсенето за тях се увеличава, което изисква увеличаване на радио ресурсите. Цифровата модулация се различава значително от аналоговата, тъй като носителят носи голяма част от информацията в нея.

Трудности при употреба

Преди разработчиците на цифрови радиокомуникационни системи основната задача е да се намери компромис между честотната лента на предаване на данни и техническата сложност на системата. За целта е подходящо да се използват различни модулационни методи за получаване на желания резултат. Радиокомуникацията може да се организира и с помощта на най-простите вериги на предавателя и приемника, но за тази връзка ще се използва честотен спектър пропорционален на броя на потребителите. За по-сложни приемници и предаватели е необходима по-малка честотна лента за излъчване на информация в същия обем. За прехода към спектрално ефективни методи на предаване е необходимо да се усложнява оборудването по съответния начин. Този проблем не зависи от това вид комуникация.

Алтернативни опции

Модулацията на широчината на импулса се характеризира с факта, че неговият носещ сигнал е последователност от импулси, докато честотата на импулсите е постоянна. Промените се отнасят само за продължителността на всеки импулс в зависимост от модулиращия сигнал.

Модулацията на ширината на импулса се различава от честотната фазова модулация. Последното приема модулацията на сигнала под формата на синусоида. Тя се характеризира с постоянна амплитуда и променлива честота или фаза. Импулсните сигнали могат да бъдат модулирани на честота. Може би продължителността на импулса е фиксирана и тяхната честота е в някакъв вид средна стойност, но тяхната моментна стойност ще варира в зависимост от модулиращите сигнали.

данни

Можете да използвате прости видове модулация, като само един параметър се променя съответно с модулиращата информация. Комбинираната схема на модулация, която се използва в модерното комуникационно оборудване, е, когато амплитудата и фазите на носещата честота се променят едновременно. В модерните системи могат да се използват няколко подносещи, за всяка от които се използва модулация от определен тип. В този случай ние говорим за схеми за модулация на сигнала. Този термин се използва и за сложни многопластови видове, когато се изисква допълнително описание на характеристиките за изчерпателна информация.

В съвременните комуникационни системи се използват най-ефективните видове модулация, като по този начин се намалява честотната лента с цел освобождаване на честотно пространство за други типове сигнали. Качеството на комуникацията от това само печели, но сложността на оборудването в този случай е много висока. В крайна сметка честотата на модулацията дава резултат, който е видим за крайния потребител само по отношение на използваемостта на хардуера.