Modulasi adalah ... Pulse width modulation

Dihadapkan dengan kehidupan sehari-hari dengan konsep baru, banyak orang mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan mereka. Hal ini untuk menggambarkan fenomena apapun. Salah satunya adalah pengertian modulasi. Ini akan dibahas lebih lanjut.

Deskripsi umum

Modulasi adalah proses untuk mengubah satu atau seluruh rangkaian parameter osilasi frekuensi tinggi sesuai dengan hukum informasi frekuensi rendah. Hasilnya adalah transfer spektrum sinyal kontrol ke daerah frekuensi tinggi, karena penyiaran yang efisien ke ruang angkasa mengharuskan semua transceiver beroperasi pada frekuensi yang berbeda tanpa saling menyela. Karena proses ini, osilasi informasi ditempatkan pada carrier, diketahui secara apriori. Sinyal kontrol berisi informasi yang dikirimkan. Osilasi frekuensi tinggi mengasumsikan peran pembawa informasi, karena ia memperoleh status pembawa. Sinyal kontrol berisi data yang dikirimkan. Ada berbagai jenis modulasi, yang bergantung pada bentuk osilasi yang digunakan: segi empat, segitiga atau lainnya. Dengan sinyal diskrit, lazimlah membicarakan manipulasi. Jadi, modulasi adalah proses yang melibatkan osilasi, sehingga bisa berupa frekuensi, amplitudo, fasa, dll.

Varietas

Sekarang kita bisa mempertimbangkan jenis fenomena apa yang ada. Sebenarnya, modulasi adalah proses di mana gelombang frekuensi rendah dibawa oleh gelombang frekuensi tinggi. Paling sering digunakan adalah jenis berikut: frekuensi, amplitudo dan fasa. Pada modulasi frekuensi terjadi perubahan frekuensi, pada amplitudo - amplitudo, dan pada fase - fasa. Ada juga spesies campuran. Modulasi dan modifikasi pulsa berhubungan dengan tipe individu. Dalam kasus ini, parameter perubahan osilasi frekuensi tinggi secara diskrit.

Modulasi Amplitudo

Dalam sistem dengan jenis perubahan ini, amplitudo gelombang pembawa berubah dengan frekuensi tinggi melalui gelombang modulasi. Saat menganalisis frekuensi pada keluaran, tidak hanya frekuensi input yang terdeteksi, namun juga jumlah dan perbedaannya. Dalam kasus ini, jika modulasi adalah gelombang yang kompleks, seperti, misalnya sinyal ucapan yang terdiri dari sejumlah frekuensi, maka untuk jumlah dan perbedaan frekuensi, dua pita, satu di bawah carrier, dan yang kedua lebih tinggi akan dibutuhkan. Mereka disebut lateral: atas dan bawah. Yang pertama adalah salinan dari sinyal audio asli , bergeser ke frekuensi tertentu. Band bagian bawah adalah salinan dari sinyal asli yang telah terbalik, yaitu frekuensi awal asli adalah frekuensi yang lebih rendah di sideband bawah.

Sisi bawah adalah bayangan cermin sisi atas relatif terhadap frekuensi pembawa. Sebuah sistem yang menggunakan modulasi amplitudo, yang mentransmisikan carrier dan kedua sisi, disebut sistem dua band. Pengangkut tidak berisi informasi yang berguna, sehingga bisa dilepas, namun band sinyal akan dua kali lipat dari yang asli. Penyempitan pita ini dicapai karena perpindahan tidak hanya carrier, tapi juga salah satu sisi, karena mengandung satu informasi. Jenis ini dikenal sebagai single-band modulasi dengan carrier yang tertekan.

Demodulasi

Untuk proses ini, diperlukan untuk mencampur sinyal termodulasi dengan pembawa frekuensi yang sama yang dipancarkan oleh modulator. Setelah ini, sinyal asli diperoleh sebagai pita frekuensi atau frekuensi yang terpisah, dan kemudian disaring dari sinyal lain. Terkadang generasi pembawa untuk demodulasi berlangsung di tempat, dan tidak selalu sesuai dengan frekuensi pembawa pada modulator itu sendiri. Karena perbedaan kecil antara frekuensi ada perbedaan, yang khas untuk rangkaian telepon.

Modulasi pulsa

Dalam kasus ini, sinyal modulasi digital digunakan, yaitu, memungkinkan untuk mengkodekan lebih dari satu bit per baud dengan mengkodekan sinyal data biner menjadi sinyal dengan beberapa tingkat. Sinyal biner kadang dipecah menjadi pasangan. Untuk sepasang bit, Anda dapat menggunakan empat kombinasi, dengan masing-masing pasangan diwakili oleh salah satu dari empat tingkat amplitudo. Sinyal yang dikodekan seperti itu ditandai bahwa tingkat modulasi pada baud adalah setengah dari sinyal data asli, sehingga dapat digunakan untuk modulasi amplitudo dengan cara biasa. Aplikasinya, dia temukan di radio.

Modulasi frekuensi

Sistem dengan modulasi seperti itu mengasumsikan bahwa frekuensi pembawa akan berubah sesuai dengan bentuk sinyal modulasi. Jenis ini melampaui amplitudo dalam hal ketahanan terhadap dampak tertentu pada jaringan telepon, jadi harus digunakan pada kecepatan rendah, di mana tidak perlu menarik pita frekuensi yang besar.

Modulasi amplitudo fasa

Untuk meningkatkan jumlah bit per baud, Anda bisa menggabungkan modulasi fasa dan amplitudo.

Salah satu metode modulasi fase amplitudo modern adalah salah satu yang didasarkan pada transmisi beberapa operator. Misalnya, dalam beberapa aplikasi, 48 pembawa digunakan, dipisahkan oleh pita dengan 45 Hz. Dengan menggabungkan modulasi amplitudo dan fasa untuk masing-masing carrier, sampai 32 keadaan diskrit dialokasikan per masing-masing periode baud, sehingga memungkinkan untuk membawa 5 bit per baud. Ternyata semua himpunan ini memungkinkan Anda mentransfer 240 bit per baud. Saat bekerja pada 9600 bps, tingkat modulasi hanya membutuhkan 40 baud. Angka rendah seperti ini cukup dapat ditolerir dengan amplitudo dan lompatan fase yang melekat pada jaringan telepon.

Modulasi Kode Pulsa

Jenis ini biasanya dianggap sebagai sistem penyiaran sinyal analog, misalnya suara dalam bentuk digital. Teknik modulasi ini tidak digunakan pada modem. Di sini, sinyal analog diambil sampel dengan kecepatan dua kali dari frekuensi tertinggi komponen sinyal dalam bentuk analog. Bila menggunakan sistem seperti itu pada jaringan telepon, gating terjadi 8000 kali per detik. Setiap hitungan adalah level tegangan yang dikodekan oleh kode tujuh bit. Agar terbaik mewakili bahasa lisan, digunakan pengkodean logaritmik. Tujuh bit bersamaan dengan delapan, berbicara tentang adanya sinyal, membentuk sebuah oktet.

Untuk mengembalikan sinyal pesan, modulasi dan deteksi, yaitu, proses sebaliknya, diperlukan. Sinyal diubah dengan metode nonlinier. Elemen non linier memperkaya spektrum sinyal keluaran dengan komponen spektrum yang baru, dan filter digunakan untuk mengisolasi komponen frekuensi rendah. Modulasi dan deteksi dapat dilakukan dengan menggunakan dioda vakum, transistor, dioda semikonduktor sebagai elemen nonlinier. Secara tradisional, dioda semikonduktor seperti titik digunakan, karena kapasitansi masukan jauh lebih besar pada yang planar.

Tipe modern

Modulasi digital memberikan lebih banyak kapasitas informasi dan menyediakan kompatibilitas dengan berbagai layanan data digital. Selain itu, meningkatkan keamanan informasi, meningkatkan kualitas sistem komunikasi, dan mempercepat akses terhadapnya.

Ada sejumlah keterbatasan yang dihadapi oleh pengembang dari sistem apa pun: daya yang diizinkan dan lebar pita frekuensi, tingkat kebisingan sistem komunikasi yang diberikan. Setiap hari jumlah pengguna sistem komunikasi meningkat, dan permintaan untuk mereka meningkat, yang membutuhkan peningkatan sumber daya radio. Modulasi digital sangat berbeda dari yang analog sehingga carrier membawa sejumlah besar informasi di dalamnya.

Kesulitan penggunaan

Sebelum pengembang sistem komunikasi radio digital, ada tugas mendasar - untuk menemukan kompromi antara bandwidth transmisi data dan kompleksitas teknis sistem. Untuk ini, adalah tepat untuk menggunakan metode modulasi yang berbeda untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Komunikasi radio juga bisa diatur menggunakan sirkuit pemancar dan penerima yang paling sederhana, namun untuk hubungan ini spektrum frekuensi sebanding dengan jumlah pengguna yang akan digunakan. Untuk receiver dan pemancar yang lebih kompleks, bandwidth yang lebih kecil diperlukan untuk mengirimkan informasi dalam volume yang sama. Untuk transisi ke metode transmisi spektral-efektif, perlu untuk mempersulit peralatan yang sesuai. Masalah ini tidak tergantung pada jenis koneksi.

Pilihan alternatif

Modulasi lebar Pulsa dicirikan oleh fakta bahwa sinyal pembawanya adalah urutan pulsa, sementara frekuensi denyut nadi konstan. Perubahan hanya memperhatikan durasi setiap pulsa sesuai dengan sinyal modulasi.

Modulasi lebar pulsa berbeda dari modulasi fasa frekuensi. Yang terakhir mengasumsikan modulasi sinyal dalam bentuk sinusoid. Hal ini ditandai dengan amplitudo konstan dan frekuensi variabel atau fasa. Sinyal pulsa juga bisa dimodulasi dalam frekuensi. Durasi pulsa bisa diperbaiki, dan frekuensinya ada dalam beberapa nilai rata-rata, namun nilai seketikanya akan bervariasi tergantung pada sinyal modulasi.

Kesimpulan

Anda bisa menggunakan jenis modulasi sederhana, dengan hanya satu parameter yang berubah sesuai dengan informasi modulasi. Skema modulasi gabungan, yang digunakan dalam peralatan komunikasi modern, adalah ketika amplitudo dan fase pembawa berubah secara bersamaan. Dalam sistem modern, beberapa subcarrier dapat digunakan, untuk masing-masing modulasi tipe tertentu digunakan. Dalam hal ini kita berbicara tentang skema modulasi sinyal. Istilah ini juga digunakan untuk spesies multi level yang kompleks, bila untuk informasi tambahan diperlukan deskripsi tambahan mengenai karakteristik.

Dalam sistem komunikasi modern, jenis modulasi yang paling efektif digunakan, sehingga meminimalkan bandwidth untuk membebaskan ruang frekuensi untuk jenis sinyal lainnya. Kualitas komunikasi dari ini hanya menang, namun kompleksitas peralatan dalam hal ini sangat tinggi. Pada akhirnya, frekuensi modulasi memberikan hasil yang dapat dilihat oleh pengguna akhir hanya dalam hal kegunaan perangkat keras.