Nejdůležitější a nejzajímavější koncept komunikace je Modulace . Má různé typy. Modulace je definována jako zlepšení amplitudy, frekvence nebo fáze signálních charakteristik s odkazem na nosný signál. Pokud je vstupní signál analogový, pak se taková modulace nazývá analogová modulace. A pokud je vstupní signál ve formě digitální, taková modulace se nazývá digitální modulace. Analogové formy signálů jsou vystaveny účinkům zkreslení, šumu a interference. Kvůli těmto třem vadám jsou digitální signály upřednostňovány před analogovými. A v digitální modulaci je vstupní signál ve formě pouze digitálního. Má pouze dvě úrovně napětí, buď vysokou, nebo nízkou. Ale v analogový signál , jeho napětí pokračuje a je ovlivněno nějakým typem šumu. Pokud je vstupní signál ve formě digitálního signálu a pokud se pokusíte zvýšit jeho amplitudové charakteristiky týkající se nosného signálu, nazývá se tento proces modulace jako Amplitude Shift Keying. Je také známý jako ASK. Tento článek pojednává o tom, co je ASK, a jeho důležitosti.
Teorie klíčování s posunem amplitudy
Tento typ modulace spadá pod Digitální modulace schémata. Zde má klíčování slovo určitou důležitost, tj. Klíčování označuje přenos digitálního signálu přes kanál. Teorií klíčování s amplitudovým posunem můžeme porozumět procesu techniky ASK.
analogové a digitální signály
V ASK vyžaduje dva vstupní signály, první vstup je signál binární sekvence a druhý vstup je nosný signál. Zde je nejdůležitější bod, který musíme vždy brát v úvahu, že druhý vstup, kterým je nosný signál, má větší rozsah amplitudy / napětí než vstupní signál binární sekvence.
Důvod pro výběr signálu s vysokou charakteristikou nosiče
Chcete-li například jít někam, můžete si pro přepravu zvolit autobus. Jakmile dorazíte do cíle, vyjdete z autobusu. Tady, když jste dorazili do cíle, neuvažujete o autobusu, kterým jste pomohli dosáhnout cíle. Autobus používáte jen jako médium. Tady tedy také k dokončení modulačního procesu vstupní signál binární sekvence pomocí nosných signálů k dosažení svého cílového bodu.
Důležitým bodem je zde zvážit, že amplituda nosného signálu by měla být větší než amplituda vstupního binárního signálu. V rozsahu amplitudy nosné budeme modulovat amplitudu binárního vstupního signálu. Pokud je amplituda nosného signálu menší než napětí vstupního binárního signálu, pak takový kombinovaný modulační proces vede k efektům nad modulací a pod modulací. Abychom dosáhli dokonalé modulace, měl by jeden nosný mít větší rozsah amplitudy než vstupní binární signál.
ask-block-diagram
V teorii klíčování s posunem amplitudy se amplituda vstupního binárního signálu mění podle napětí signálu nosné. V ASK je vstupní binární signál vynásoben nosným signálem spolu s jeho časovými intervaly. Mezi prvním časovým intervalem vstupního binárního signálu vynásobeným prvním časovým intervalem napětí nosného signálu a stejným procesem pokračuje pro všechny časové intervaly. Pokud je vstupní binární signál logický VYSOKÝ pro určitý časový interval, pak by to stejné mělo být dodáváno na výstupní porty s přírůstkem úrovně napětí. Takže hlavním cílem modulace klíčování s amplitudovým posunem je změna nebo zlepšení napěťových charakteristik vstupního binárního signálu týkajících se nosného signálu. Níže uvedený diagram označující blokové schéma klíčování s amplitudovým posunem.
Na úrovni obvodu směšovače
Když je spínač sepnutý - pro všechny logické VYSOKÉ časové intervaly, tj. Když je vstupní signál s logikou 1 během těchto intervalů sepnutý spínač a je násoben nosným signálem, který generuje z funkčního generátoru po stejnou dobu.
Když je spínač otevřen - když je vstupní signál s logikou 0, je spínač otevřen a nebude generován žádný výstupní signál. Protože logika vstupního binárního signálu 0 nemá žádné napětí, tak během těchto intervalů, kdy se s ní bude nosný signál znásobovat, přijde nulový výstup. Výstup je nulový pro všechny logické 0 intervaly vstupního binárního signálu. Směšovací obvod s filtry pro tvarování impulzů a filtry s omezeným pásmem pro tvarování výstupního signálu ASK.
ask-modulation-waveforms
Požádejte o schéma zapojení
Lze navrhnout modulační obvod klíčování s amplitudovým posunem 555 časovač IC jako neuvěřitelný režim. Zde lze nosný signál měnit pomocí R1, R2 a C. Nosnou frekvenci lze okamžitě vypočítat podle vzorců jako 0,69 * C * (R1 + R2). PIN 4 použijeme vstupní binární signál a na PIN 3 obvod vygeneruje modulovanou vlnu ASK.
ask-modulation-circuit
POŽÁDAT demodulační proces
Demodulace je proces rekonstrukce původního signálu na úrovni přijímače. A je definován jako jakýkoli modulovaný signál přijímaný z kanálu na straně přijímače implementací správných demodulovaných technik pro obnovení / reprodukci původního vstupního signálu ve výstupním stupni přijímače.
Demonstraci ASK lze provést dvěma způsoby. Oni jsou,
- Koherentní detekce (synchronní demodulace)
- Nekoherentní detekce (asynchronní demodulace)
Proces demodulace zahájíme koherentní detekcí, která se také nazývá synchronní detekce ASK.
1). Koherentní detekce ASK
U tohoto způsobu demodulačního procesu je nosný signál, který používáme ve fázi přijímače, ve stejné fázi s nosným signálem, který používáme ve fázi vysílače. To znamená, že signál nosné ve stupních vysílače a přijímače jsou stejné hodnoty. Tento typ demodulace se nazývá Synchronní detekce ASK nebo koherentní detekce ASK.
coherent-ask-detection-block-diagram
Přijímač přijímá modulovaný tvar vlny ASK z kanálu, ale zde je tento modulovaný tvar vlny ovlivněn šumovým signálem, protože je předáván z kanálu volného prostoru. Takže to, hluk může být odstraněn po multiplikátor etapa pomocí a dolní propust . Poté je předán ze vzorku a přidržen obvod pro jeho převedení do diskrétní formy signálu. Pak se v každém intervalu porovnává napětí diskrétního signálu s referenčním napětím (Vref), aby se rekonstruoval původní binární signál.
2). Nekoherentní detekce ASK
V tomto je jediný rozdíl nosný signál, který se používá na straně vysílače a přijímače, nejsou ve stejné fázi navzájem. Z tohoto důvodu se tato detekce nazývá nekoherentní detekce ASK (asynchronní detekce ASK). Tento demodulační proces lze dokončit pomocí zařízení se čtvercovým zákonem. Výstupní signál, který je generován ze zařízení se čtvercovým zákonem, může být předán přes dolní propust, aby se rekonstruoval původní binární signál.
non-coherent-ask-detection-block-diagram
Klíčování s posunem amplitudy je efektivní technika ke zvýšení charakteristik vstupní amplitudy v komunikaci. Ale tyto modulované křivky ASK jsou snadno ovlivnitelné šumem. A to vede k variacím amplitudy. Z tohoto důvodu dojde ke kolísání napětí ve výstupních křivkách. Druhou nevýhodou modulační techniky ASK je, že má nízkou energetickou účinnost. Protože ASK vyžaduje nadměrnou šířku pásma. Vede to ke ztrátě energie ve spektru ASK.
Kdykoli modulovat dva vstupní binární signály, není výhodná modulace klíčování s amplitudovým posunem. Protože to musí trvat pouze jeden vstup. K překonání tohoto kvadraturního amplitudového posunu se dává přednost (ASK). V této modulační technice můžeme modulovat dva binární signály dvěma různými nosnými signály. Zde jsou tyto dva nosné signály v opačné fázi s rozdílem 90 stupňů. Signály hříchu a kosinu se používají jako nosiče při klíčování kvadraturního posunu amplitudy. Výhodou je, že efektivně využívá šířku pásma spektra. Nabízí větší energetickou účinnost než klíčování s posunem amplitudy.
amplituda-posun-klíčování-Matlab-Simulink
Klíčování s posunem amplitudy Matlab Simulink lze navrhnout pomocí nástroje Matlab. Po inicializaci nástroje podle správných kroků můžeme nakreslit obvod ASK na pracovní ploše. Když dáme správné hodnoty signálu, můžeme získat modulované výstupní vlnové křivky
ASK Applications
Modulace hraje v komunikaci důležitou roli. A níže jsou zmíněny aplikace pro klíčování s amplitudovým posunem. Oni jsou:
- Nízká frekvence RF aplikace
- Automatizace domácnosti zařízení
- Zařízení průmyslových sítí
- Bezdrátové základnové stanice
- Systémy monitorování tlaku v pneumatikách
Tím pádem, Ask (klíčování s amplitudovým posunem) je technika digitální modulace ke zvýšení amplitudových charakteristik vstupního binárního signálu. Díky jeho nevýhodám je však tak omezený. A tyto nevýhody lze překonat další modulační technikou, kterou je FSK.
