Мадуляцыя - гэта ... шыротным-імпульсных мадуляцыя

Сутыкаючыся ў паўсядзённым жыцці з новымі паняццямі, многія імкнуцца знайсці адказы на свае пытанні. Менавіта для гэтага неабходна апісваць любыя з'явы. Адным з іх з'яўляецца такое паняцце, як мадуляцыя. Пра яго і пойдзе гаворка далей.

агульнае апісанне

Мадуляцыя - гэта працэс змены аднаго або цэлага набору параметраў высокачашчыннага ваганні ў адпаведнасці з законам інфармацыйнага нізкачашчыннага паведамленні. Вынікам гэтага з'яўляецца перанос спектру кіраўніка сігналу ў вобласць высокіх частот, так як эфектыўнае вяшчанне ў прастору патрабуе, каб усе прыёма-перадаюць прылады функцыянавалі на розных частотах, не перапынялі адзін аднаго. Дзякуючы гэтаму працэсу інфармацыйныя ваганні змяшчаюцца на апорную, апрыёрна вядомую. У кіруючым сігнале ўтрымоўваецца перадаваная інфармацыя. Высокачашчынныя ваганне бярэ на сябе ролю пераносчыка інфармацыі, за кошт чаго набывае статус апорнага. У кіруючым сігнале закладзены перадаваныя дадзеныя. Існуюць розныя тыпы мадуляцыі, якія залежаць ад таго, якой формы ваганні выкарыстоўваюць: прастакутныя, трохкутныя або нейкія іншыя. Пры дыскрэтным сігнале прынята казаць пра маніпуляцыі. Такім чынам, мадуляцыя - гэта працэс, які прадугледжвае ваганні, таму яна можа быць частотнай, амплітуднай, фазавай і інш.

разнавіднасці

Цяпер можна разгледзець, якія віды гэтай з'явы існуюць. Па сутнасці, мадуляцыя - гэта працэс, пры якім нізкачашчынная хваля пераносіцца высокачашчыннай. Часцей за ўсё выкарыстоўваюцца наступныя віды: частотная, амплітудная і фазавая. Пры частотнай мадуляцыі адбываецца змена частоты, пры амплітуднай - амплітуды, а пры фазавай - фазы. Існуюць і змешаныя віды. Імпульсных мадуляцыя і мадыфікацыя ставяцца да асобных відах. У гэтым выпадку параметры высокачашчыннага ваганні змяняюцца дыскрэтна.

амплітудная мадуляцыя

У сістэмах з такім выглядам змены адбываецца змена амплітуды апорнай хвалі з высокай частатой пры дапамозе мадулюе хвалі. Пры аналізе частот на выхадзе выяўляюцца не толькі ўваходныя частоты, але і іх сума і рознасць. У гэтым выпадку, калі мадуляцыя - гэта комплексная хваля, як, да прыкладу, маўленчыя сігналы, якія складаюцца з мноства частот, то для сумы і рознасці частот спатрэбіцца дзве паласы, адна ніжэй апорнай, а другая вышэй. Іх называюць бакавымі: верхняй і ніжняй. Першая - гэта копія першапачатковага гукавога сігналу, ссунутых на пэўную частату. Ніжняя паласа - гэта копія першапачатковага сігналу, якая прайшла інвертавання, то ёсць арыгінальныя верхнія частоты - гэта ніжнія частоты ў ніжняй бакавой.

Ніжняя бакавыя ўяўляе сабой люстраное адлюстраванне верхняй бакавой адносна частоты апорнай. Сістэма, якая выкарыстоўвае амплітудную мадуляцыю, якая перадае апорную і абедзве бакавыя, называецца двухпалоснай. Якая нясе не ўтрымлівае карыснай інфармацыі, таму яе можна прыбраць, але ў любым выпадку паласа сігналу будзе ў два разы больш першапачатковай. Звужэнне паласы дасягаецца за кошт выцяснення не толькі апорнай, але і адной з бакавых, так як у іх утрымліваецца адна інфармацыя. Гэты від вядомы ў якасці однополосной мадуляцыі з падушанай апорнай.

дэмадуляцыі

Для гэтага працэсу патрабуецца змяшаць мадуляваны сігнал з апорнай той жа частоты, што выпускае модулятором. Пасля гэтага атрымліваецца першапачатковы сігнал у выглядзе асобнай частоты або паласы частот, а потым адфільтроўваюць ад іншых сігналаў. Часам генераванне апорнай для дэмадуляцыі адбываецца на месцы, пры гэтым яна не заўсёды супадае з частатой апорнай на самай модуляторе. З-за невялікай розніцы паміж частотамі з'яўляюцца несупадзення, што характэрна для тэлефонных ланцугоў.

імпульсных мадуляцыя

У дадзеным выпадку ўжываць лічбавы мадулююць сігнал, то бок, гэта дазваляе кадзіраваць больш аднаго біта на бод дапамогай кадавання бінарнага сігналу дадзеных у сігнал з некалькімі ўзроўнямі. Біты бінарных сігналаў часам разбіваюць на пары. Для пары біт можна выкарыстоўваць чатыры варыянту камбінацыі, пры гэтым кожная пара бывае прадстаўлена адным з чатырох узроўняў амплітуды. Такі закадаваны сігнал характарызуецца тым, што хуткасць мадуляцыі ў бодах напалову менш першапачатковага сігналу дадзеных, таму яго можна выкарыстоўваць для амплітуднай мадуляцыі звычайнай выявай. Сваё прымяненне яна знайшла ў радыёсувязі.

Частотная мадуляцыя

Сістэмы з такой мадуляцыяй мяркуюць, што частата апорнай будзе мяняцца адпаведна з формай мадулюе сігналу. Гэты выгляд пераўзыходзіць амплітудную ў плане ўстойлівасці да пэўных уздзеянняў, наяўных на тэлефоннай сеткі, таму яго варта выкарыстоўваць на нізкіх хуткасцях, дзе няма неабходнасці ў прыцягненні вялікі паласы частот.

Фазо-амплітудная мадуляцыя

Каб павялічыць лік біт на бод, можна скамбінаваны фазавую і амплітудную мадуляцыі.

У якасці аднаго з сучасных метадаў амплітудна-фазавай мадуляцыі можна назваць той, які грунтуецца на перадачы некалькіх апорных. Да прыкладу, у нейкім дадатку выкарыстоўваецца 48 апорных, падзеленых паласой у 45 Гц. Пасродкам камбінавання амплітуднай і фазавай мадуляцыі для кожнай апорнай вылучаецца да 32 дыскрэтных станаў на кожны асобны перыяд бароў, дзякуючы чаму можна пераносіць па 5 біт на бод. Атрымліваецца, што ўся гэтая сукупнасць дазваляе пераносіць 240 біт на бод. Пры працы з хуткасцю 9600 біт / с хуткасць мадуляцыі патрабуе толькі 40 бод. Такі нізкі паказчык даволі памяркоўны да амплітудных і фазавых скачак, уласцівым тэлефоннай сеткі.

Імпульсна-кодавая мадуляцыя

Гэты выгляд звычайна разглядаецца ў якасці сістэмы для трансляцыі аналагавых сігналаў, да прыкладу, голас у лічбавым выглядзе. Гэтая тэхніка мадуляцыі не выкарыстоўваецца ў мадэмах. Тут адбываецца стробирование аналагавага сігналу з хуткасцю, удвая перавышае найвышэйшую частату кампанента сігналу ў аналагавай форме. Пры выкарыстанні такіх сістэм на тэлефонных сетках стробирование адбываецца 8000 раз у секунду. Кожны адлік - гэта ўзровень напружання, закадаваны семибитным кодам. Каб найлепшым чынам прадставіць гутарковую гаворка, выкарыстоўваецца кадаваньне па лагарыфмічнай закону. Сем біт сумесна з восьмым, размаўлялым аб наяўнасці сігналу, фармуюць актэт.

Для аднаўлення сігналу паведамлення патрабуецца мадуляцыя і дэтэктаванне, то ёсць зваротны працэс. Пры гэтым сігнал пераўтворыцца нелінейным спосабам. Нелінейныя элементы ўзбагачаюць спектр выхаднога сігналу новымі кампанентамі спектру, а для вылучэння нізкачашчынных кампанентаў выкарыстоўваюцца фільтры. Мадуляцыя і дэтэктаванне могуць ажыццяўляцца з прымяненнем вакуумных дыёдаў, транзістараў, паўправадніковых дыёдаў ў якасці нелінейных элементаў. Традыцыйна выкарыстоўваюцца кропкавыя паўправадніковыя дыёды, бо ў плоскасных ўваходная ёмістасць прыкметна больш.

сучасныя віды

Лічбавая мадуляцыя забяспечвае нашмат большую інфармацыйную ёмістасць і забяспечвае сумяшчальнасць з разнастайнымі службамі лічбавых дадзеных. Акрамя гэтага з яе дапамогай павышаецца абароненасць інфармацыі, паляпшаецца якасць сістэм сувязі, і паскараецца доступ да іх.

Існуе шэраг абмежаванняў, з якімі сутыкаюцца распрацоўнікі любых сістэм: дапушчальная магутнасць і шырыня частотнай паласы, зададзены шумавы ўзровень сістэм сувязі. З кожным днём павялічваецца колькасць карыстальнікаў сістэм сувязі, а таксама расце попыт на іх, што патрабуе павелічэння радиоресурса. Лічбавая мадуляцыя прыкметна адрозніваецца ад аналягавай тым, што апорная ў ёй перадае вялікія аб'ёмы інфармацыі.

складанасці выкарыстання

Перад распрацоўнікамі сістэм лічбавай радыёсувязі стаіць такая асноўная задача - знайсці кампраміс паміж шырынёй паласы трансляцыі дадзеных і складанасцю сістэмы ў тэхнічным плане. Для гэтага дарэчы выкарыстоўваць розныя метады мадуляцыі, каб атрымаць неабходны вынік. Радыёсувязь можна арганізаваць і пры выкарыстанні найпростых схем перадатчыка і прымача, але для такой сувязі будзе выкарыстоўвацца спектр частот, прапарцыйны колькасці карыстальнікаў. Для больш складаных прымачоў і перадатчыкаў патрабуецца меншая паласа частот для трансляцыі інфармацыі ў тым жа аб'ёме. Для пераходу да спектральна-эфектыўным метадам перадачы неабходна ўскладніць абсталяванне адпаведным чынам. Гэтая праблема не залежыць ад віду сувязі.

альтэрнатыўныя варыянты

Шыротным-імпульсных мадуляцыя характарызуецца тым, што яе апорны сігнал ўяўляе сабой паслядоўнасць імпульсаў, пры гэтым частата імпульсаў пастаянная. Змены тычацца толькі працягласці кожнага імпульсу адпаведна мадулюе сігналу.

Шыротным-імпульсных мадуляцыя адрозніваецца ад частотна-фазавай. Апошняя мяркуе мадуляцыю сігналу ў выглядзе сінусоіды. Ён характарызуецца пастаяннай амплітудай і змянянай частатой або фазай. Імпульсныя сігналы таксама можна промодулировать па частаце. Можа быць працягласць імпульсаў фіксаваная, а іх частата знаходзіцца ў нейкім сярэднім значэнні, а вось іх імгненнае значэнне будзе мяняцца ў залежнасці ад мадулююць сігналаў.

высновы

Можна выкарыстоўваць простыя віды мадуляцыі, пры гэтым толькі адзін параметр будзе змяняцца адпаведна з мадулюе інфармацыяй. Камбінаваная схема мадуляцыі, якая прымяняецца ў сучасным абсталяванні для працы сувязі, - гэта калі адбываецца адначасовае змяненне і амплітуды, і фазы апорнай. У сучасных сістэмах можа выкарыстоўвацца некалькі паднясучай, для кожнай з якіх выкарыстоўваецца мадуляцыя пэўнага выгляду. У гэтым выпадку гаворка ідзе пра схемы мадуляцыі сігналаў. Выкарыстоўваецца гэты тэрмін і для складаных шматузроўневых відаў, калі для вычарпальнай інфармацыі патрабуецца дадатковае апісанне характарыстык.

У сучасных сістэмах сувязі выкарыстоўваюцца найбольш эфектыўныя тыпы мадуляцыі, дзякуючы чаму забяспечваецца мінімізацыя шырыні паласы з мэтай вызвалення частотнага прасторы для іншых відаў сігналаў. Якасць сувязі ад гэтага толькі выйграе, аднак складанасць абсталявання ў дадзеным выпадку аказваецца вельмі высокая. У канчатковым выніку частата мадуляцыі дае вынік, бачны канчатковаму карыстачу толькі ў плане выгоды выкарыстання тэхнічных сродкаў.