Režim FSK byl zaveden v roce 1900 pro použití v mechanických dálnopisech. Standardní rychlost těchto strojů byla 45 baudů, což odpovídá asi 45 bitům za sekundu. Když se osobní počítače staly obecnými a vznikly sítě, byla rychlost signalizace zdlouhavá. Přenos velkých textových dokumentů a programů za několik hodin nebyl obrazový přenos znám. V sedmdesátých letech začali inženýři vyvíjet modemy, které běží při vyšších rychlostech, a hledání stále větší šířky pásma je od té doby trvalé. Dnes standardní telefonní modem pracuje rychlostí tisíců bitů za sekundu. Kabelové a bezdrátové modemy pracují rychlostí vyšší než 1 000 000 b / s (jeden megabit za sekundu nebo 1 Mb / s) a optické vlákno modemy fungují rychlostí Mb / s. Ale základní princip modulace FSK se za více než půl století nezměnila.
Co je to FSK modulace?
Klíčování s frekvenčním posunem (FSK) je systém frekvenční modulace, ve kterém jsou digitální informace přenášeny prostřednictvím diskrétní změny frekvence nosné vlny. The technologie se používá v komunikačních systémech jako je amatérské rádio, ID volajícího a vysílání naléhavých situací. Nejjednodušší FSK je binární FSK (BFSK). BFSK používá k přenosu binárních informací (0 s a 1 s) dvojici diskrétních frekvencí. U tohoto schématu se „1“ nazývá kmitočet značky a „0“ se nazývá prostorová frekvence. Čas doména modulovaná FSK nosič je znázorněn na obrázcích vpravo
Klíčování frekvenčním posunem
Modulační obvod FSK pomocí časovače 555
Zde uvedený obvod ilustruje, jak lze generovat vlnu modulovanou FSK. Je sestaven pomocí IC555. Čtvercové impulzy jsou uvedeny jako vstup, který představuje bit 1 a bit 0, a jako výstup IC555 generuje modulovaný FSK mávat. Pro generování čtvercových pulzů ještě jeden Používá se IC555 . Fungování tohoto obvodu bylo velmi snadné pochopit, protože výstupní frekvence signálu byla založena na digitálním vstupu daném základně tranzistoru.
FSK hraje zásadní roli v široké škále aplikace v oblasti komunikace a bylo považováno za efektivní pro bezdrátové modemy v přenosu dat. Výše uvedený obvod je schopen produkovat FSK signál vzhledem k danému i / p signálu. Ra, Rb a C v obvodu určují frekvenci signálu modulovaného FSK v režimu Astable.
Modulační obvod FSK pomocí časovače 555
Frekvence o / p signálu byla založena na digitálním signálu i / p daném základnové svorce tranzistoru a IC pracuje v Astabilním režimu. Zde byly vybrány rezistory Ra, Rb a Capacitor C takovým způsobem, aby získaly o / p frekvenci 1070 Hz. Když byl i / p vysoký, pak se to zapíše následující rovnicí
f = 1,45 / (Ra + 2Rb) C
Když jsou binární data i / p logická 0, pak PNP tranzistor je ZAPNUTO a spojuje odpor Rc s odporem Ra. Rc rezistor je zvolen takovým způsobem, že hodnota 1270Hz.
Zde přidaná hodnota Rc kromě hodnoty Ra, Rb a Contribute k darování fungování IC. Díky tomu je nabíjení a vybíjení rychlejší, což vede k vysokofrekvenčním vlnám jako o / p. The hodnoty odporů a kondenzátorů byly vybrány tak, aby získaly o / p frekvenci 1270 Hz. To bylo dáno následující rovnicí.
F = 1,45 / ((Uk || BC) 2Rb +) C
Proto výstup FSK poskytne frekvenci 1070 Hz, když je i / p vysoká, a 1270 frekvencí, když je vstup nízký. Touto technikou byl tedy signál FSK získán pomocí NE555.
FSK demodulace
FSK demodulátor je velmi přínosná aplikace 565 PLL. V tomto je frekvenční posun obecně zdatný o motivování VCO s binárním datovým signálem. Takže dvě následující frekvence se podobají logickým stavům 0 a 1 binárního datového signálu. Tyto frekvence odpovídající dvěma stavům se obecně nazývají značky a prostorové frekvence. K nastavení frekvencí značky a prostoru se používají četné hodnoty. Demodulátor signálu FSK lze vyrobit, jak je znázorněno na obrázku. Demodulátor získává signál na jedné ze dvou samostatných nosných frekvencí, které představují RS-232 C logické úrovně značky nebo prostoru. Kapacitní připojení se používá jako i / p k eliminaci úrovně stejnosměrného proudu.
Demodulační obvod FSK
Vzhledem k tomu, že se signál zdá na i / p 565 PLL, tento zámek na frekvenci i / p a jeho cesty mezi dvěma pravděpodobnými frekvencemi s ekvivalentním DC posunem na o / p. Rezistor a kondenzátor řídí volnoběžnou frekvenci VCO. Kondenzátor C2 je zde kondenzátor smyčkového filtru, který zakládá energetické charakteristiky demodulátoru. Tento kondenzátor je vybrán tenčí než normální, aby se odstranil překmit o pulzu o / p.
3stupňový RC žebříkový filtr se používá k odstranění složky součtu frekvence z o / p. Frekvence VCO je známá rezistoru. Takže úroveň stejnosměrného napětí na o / p pin-7 je stejná jako na pin-6. I / p na frekvenci 1 070 Hz zvyšuje napětí o / p demodulátoru na kladnější úroveň napětí, čímž zvyšuje digitální o / p na vysokou úroveň. Podobně vstup na 1270 Hz pohání o 565 DC o / p méně pozitivně s digitálním o / p, než klesá na nižší úrovně.
Jedná se tedy o modulaci a demodulaci FSK. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto tématu nebo typy modulace techniky nebo nějaký Stavebnice pro kutily . Uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže, zde je otázka pro vás, Co je klíčování fázovým posunem?
Fotografické kredity:
- Modulace FSK wikimedia
- Modulační obvod FSK pomocí časovače 555 gadgetronicx
- FSK demodulace obvod dnes
