El teclat de canvi de freqüència és el més important modulació digital tècnica, i també es coneix com FSK. Un senyal té l’amplitud, la freqüència i la fase com a propietats. Cada senyal té aquestes tres propietats. Per augmentar qualsevol propietat del senyal, podem anar pel procés de modulació. Perquè hi ha diversos avantatges del tècnica de modulació . Alguns dels avantatges són: l’antena reduir la mida, evitar la multiplexació de senyals, disminuir l’SNR, pot ser possible la comunicació a llarg abast, etc. Aquests són els avantatges importants del procés de modulació. Si modulem l'amplitud del senyal binari d'entrada segons el senyal portador, és a dir, anomenat teclat de desplaçament d'amplitud. Aquí, en aquest article, analitzarem què és el teclat de canvi de freqüència i la modulació FSK, el procés de demodulació juntament amb els seus avantatges i desavantatges.
Què és el teclat de canvi de freqüència?
Es defineix com el canvi o la millora de les característiques de freqüència d’un senyal binari d’entrada segons el senyal portador. La variació d'amplitud és un dels principals inconvenients de ASK. Per tant, a causa d’aquesta tècnica de modulació demana que s’utilitza només en algunes aplicacions. I la seva eficiència energètica d’espectre també baixa. Condueix al malbaratament del poder. Per superar aquests inconvenients, es prefereix la tecla de canvi de freqüència. FSK també es coneix com a binari Teclat de canvi de freqüència (BFSK). La següent teoria de teclat de canvi de freqüència descriu què passa a modulació de teclat de canvi de freqüència .
Teoria del clau de canvi de freqüència
Aquesta teoria de teclat de desplaçament de freqüència mostra com les característiques de freqüència d’un senyal binari van canviar segons el senyal portador. A FSK, la informació binària es pot transmetre mitjançant un senyal portador juntament amb canvis de freqüència. El diagrama següent mostra el diagrama de blocs de teclat de canvi de freqüència .
Diagrama de blocs FSK
En FSK, s’utilitzen dos senyals portadors per produir formes d’ona modulades en FSK. La raó darrere d'això, els senyals modulats per FSK es representen en termes de dues freqüències diferents. Les freqüències s'anomenen 'freqüència de marca' i 'freqüència espacial'. La freqüència de marca ha representat la lògica 1 i la freqüència espacial ha representat la lògica 0. Només hi ha una diferència entre aquests dos senyals portadors, és a dir, l’entrada portadora 1 que té més freqüència que l’entrada portadora 2.
Entrada del portador 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
Entrada del portador 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
Els commutadors del multiplexor 2: 1 tenen el paper important de generar la sortida FSK. Aquí el commutador està connectat a l’entrada de portadora 1 per a totes les lògiques 1 de la seqüència d’entrada binària. I els commutadors estan connectats a l’entrada de portadora 2 per a tots els 0 lògics de la seqüència binària d’entrada. Per tant, les formes d’ona modulades FSK resultants tenen freqüències de marca i freqüències espacials.
FSK-modulació-sortida-formes d'ona
Ara veurem com es pot demodular l’ona modulada FSK al costat del receptor. Desmodulació es defineix com la reconstrucció del senyal original a partir del senyal modulat. Aquesta demodulació pot ser possible de dues maneres. Ells són
- Detecció coherent de FSK
- Detecció FSK no coherent
L'única diferència entre la forma de detecció coherent i no coherent és la fase del senyal portador. Si el senyal portador que estem utilitzant al costat del transmissor i del receptor es troba en la mateixa fase, mentre que el procés de demodulació es denomina forma de detecció coherent i també es coneix com a detecció síncrona. Si els senyals portadors que utilitzem al costat del transmissor i el receptor no es troben en la mateixa fase, el procés de modulació conegut com a detecció no coherent. Un altre nom d’aquesta detecció és Detecció asíncrona.
Detecció coherent de FSK
En aquesta detecció FSK síncrona, l’ona modulada es va veure afectada pel soroll en arribar al receptor. Per tant, aquest soroll es pot eliminar de l’ús del fitxer filtre de pas de banda (BPF). Aquí en fase multiplicadora, el sorollós senyal modulat FSK es multiplica amb el senyal portador del local oscil·lador dispositiu. Llavors, el senyal resultant passa del BPF. Aquí aquest filtre de pas de banda s’assigna a la freqüència de tall que és igual a la freqüència del senyal d’entrada binària. Per tant, es poden permetre les mateixes freqüències al dispositiu de decisió. Aquí aquest dispositiu de decisió dóna 0 i 1 per a l'espai i les freqüències de marca de les formes d'ona modulades FSK.
detecció FSK-coherent
Detecció FSK no coherent
El senyal FSK modulat s’envia des del filtre de pas de banda 1 i 2 amb freqüències de tall iguals a freqüències d’espai i marca. Per tant, els components de senyal no desitjats es poden eliminar del BPF. I els senyals FSK modificats s’apliquen com a entrada als dos detectors d’embolcall. Aquest detector d’embolcall és un circuit que té un díode (D). Basat en l'entrada al detector de l'embolcall, proporciona el senyal de sortida. Aquest detector d’embolcalls utilitzat en el procés de demodulació d’amplitud. Basant-se en la seva entrada, genera el senyal i es reenvia al dispositiu llindar. Aquest dispositiu llindar proporciona la lògica 1 i 0 per a les diferents freqüències. Això seria igual a la seqüència d'entrada binària original. Per tant, la generació i detecció d’FSK es pot fer d’aquesta manera. Aquest procés es pot conèixer pel fitxer modulació i desmodulació de teclat de desplaçament de freqüència experimentar també. En aquest experiment FSK, es pot generar FSK mitjançant el temporitzador IC 555 i la detecció es pot fer mitjançant 565IC, que es coneix com a bucle bloquejat de fase (PLL) .
detecció FSK no coherent
N’hi ha poques avantatges i desavantatges de la tecla de canvi de freqüència es detallen a continuació.
Avantatges
- Procés senzill per construir el circuit
- Variacions d’amplitud zero
- Admet una alta taxa de dades.
- Baixa probabilitat d'error.
- SNR elevat (relació senyal / soroll).
- Més immunitat contra el soroll que la Pregunta
- La recepció sense errors pot ser possible amb FSK
- Útil en transmissions de ràdio d'alta freqüència
- Preferible en comunicacions d'alta freqüència
- Aplicacions digitals de baixa velocitat
Desavantatges
- Requereix més amplada de banda que l'ASK i el PSK (teclat de desplaçament de fase)
- A causa del requisit d'un ample de banda gran, aquest FSK té limitacions per utilitzar-lo només en mòdems de baixa velocitat que tinguin una velocitat de bits de 1200 bits / seg.
- La taxa d'error de bits és menor al canal AEGN que la de canvi de fase.
Així, el teclat de canvi de freqüència és una de les tècniques de modulació digital fina per augmentar les característiques de freqüència del senyal binari d’entrada. Mitjançant la tècnica de modulació FSK podem aconseguir una comunicació sense errors en algunes aplicacions digitals. Però aquest FSK té una velocitat de dades finita i consumeix més amplada de banda que pot superar el QAM, que es coneix com modulació d’amplitud de quadratura. És la combinació de modulació d'amplitud i modulació de fase.
