המפתח לשינוי תדרים הוא החשוב ביותר אפנון דיגיטלי טכניקה, והיא ידועה גם בשם FSK. לאות יש את המשרעת, התדר והשלב כתכונות. לכל אות יש את שלושת המאפיינים הללו. כדי להגדיל כל אחד ממאפייני האות נוכל ללכת לתהליך האפנון. מכיוון שיש יתרונות שונים של טכניקת אפנון . באלה כמה מהיתרונות הם - האנטנה גודל מופחת, להימנע מריבוב אותות, להקטין את ה- SNR, תקשורת ארוכת טווח יכולה להיות אפשרית וכו '. אלה היתרונות החשובים של תהליך האפנון. אם אנו מווסתים את המשרעת של האות הבינארי הקלט בהתאם לאות הספק כלומר נקרא כמקשיזת משרעת. כאן, במאמר זה, נדון מהו מפתחות תזוזת תדרים ומוונון FSK, תהליך הדמולציה יחד עם היתרונות והחסרונות שלהם.
מהי מקשי העברת תדרים?
זה מוגדר כשינוי או שיפור מאפייני התדר של אות בינארי קלט בהתאם לאות הספק. וריאציה של משרעת היא אחד החסרונות העיקריים ב- ASK. לכן, בשל טכניקת אפנון זה לשאול בשימוש בכמה יישומים בלבד. ויעילות הספק הספקטרום שלה גם נמוכה. זה מוביל לבזבוז כוח. אז כדי להתגבר על החסרונות הללו עדיף מקשים על העברת תדרים. FSK ידוע גם בשם בינארי מקשי העברת תדרים (BFSK). תיאוריית המפתחות של תזוזת תדרים למטה מתארת את המתרחש בה - שינוי אפנון מקשי העברת תדרים .
תיאוריית מפתחות משמרת תדרים
תיאוריית מפתחות משמרת תדרים זו מראה כיצד מאפייני התדר של אות בינארי השתנו בהתאם לאות הספק. ב- FSK ניתן להעביר את המידע הבינארי באמצעות אות מוביל יחד עם שינויי תדרים. התרשים שלהלן מראה את דיאגרמת בלוק מקשי משמרת תדרים .
דיאגרמת FSK-block
ב- FSK משתמשים בשני אותות מובילים להפקת צורות גל מאופננות של FSK. הסיבה מאחורי זה, אותות FSK מאופננים מיוצגים במונחים של שני תדרים שונים. התדרים נקראים 'תדר סימון' ו'תדר חלל '. תדר הסימן ייצג את הלוגיקה 1 ותדירות החלל ייצגה את ההיגיון 0. יש רק הבדל אחד בין שני אותות המוביל הללו, כלומר קלט המוביל 1 בעל תדר רב יותר מאשר קלט המוביל 2.
קלט מנשא 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
קלט מנשא 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
למתג / ים של מרבב 2: 1 יש את התפקיד החשוב לייצר את פלט FSK. כאן המתג מחובר לקלט מוביל 1 לכל הלוגיקה 1 של רצף הקלט הבינארי. והמתג (ים) מחובר לקלט הספק 2 לכל הלוגיקה 0 של הרצף הבינארי של הקלט. לכן, לצורות הגל המאופננות של FSK שהתקבלו יש תדרי סימן ותדרי חלל.
FSK- אפנון-פלט-צורות גל
כעת נראה כיצד ניתן לשנות את הגל המאופנן של FSK בצד המקלט. הדמולציה מוגדר כשחזור האות המקורי מהאות המוונן. יכול להיות שתהיה השפעה זו בשתי דרכים. הם
- איתור FSK קוהרנטי
- זיהוי FSK לא קוהרנטי
ההבדל היחיד בין דרך הגילוי הקוהרנטית והלא-קוהרנטית הוא שלב האות המוביל. אם אות המוביל בו אנו משתמשים בצד המשדר ובצד המקלט נמצאים באותו שלב בזמן שתהליך ההפחתה נקרא דרך איתור קוהרנטית והוא מכונה גם זיהוי סינכרוני. אם אותות המוביל בו אנו משתמשים בצד המשדר והמקלט אינם נמצאים באותו שלב, תהליך אפנון כזה המכונה זיהוי לא קוהרנטי. שם נוסף לזיהוי זה הוא זיהוי אסינכרוני.
איתור FSK קוהרנטי
בזיהוי FSK סינכרוני זה, הגל המווסת הושפע מרעש בזמן שהגיע למקלט. אז, ניתן לבטל את הרעש הזה מהשימוש ב- מסנן מעבר פס (BPF). כאן בשלב המכפיל, האות המוונן של FSK הרועש מוכפל עם אות המוביל מהמקומי מַתנֵד התקן. ואז האות המתקבל עובר מה- BPF. כאן מסנן מעבר מעבר זה מוקצה לניתוק תדר השווה לתדר אות הכניסה הבינארי. כך שניתן לאפשר את אותם התדרים למכשיר ההחלטה. כאן מכשיר החלטה זה נותן 0 ו -1 עבור תדרי שטח וסימון של צורות הגל המאופננות של FSK.
איתור FSK קוהרנטי
איתור FSK לא קוהרנטי
אות ה- FSK המאופנן מועבר ממסנן מעבר הפס 1 ו -2 עם תדרים מנותקים שווים למרחב ולסמן תדרים. אז, ניתן להסיר את רכיבי האות הלא רצויים מ- BPF. ואת אותות ה- FSK ששונו מוחלים כקלט לשני גלאי העטיפה. גלאי מעטפות זה הוא מעגל שיש דיודה (ד). בהתבסס על הקלט לגלאי המעטפות הוא מעביר את אות הפלט. גלאי מעטפה זה המשמש בתהליך הפחתת המשרעת. בהתבסס על קלטו הוא מייצר את האות ואז הוא מועבר למכשיר הסף. מכשיר סף זה נותן את ההיגיון 1 ו -0 לתדרים השונים. זה יהיה שווה לרצף הקלט הבינארי המקורי. אז, ניתן לבצע את הדור והגילוי של FSK בדרך זו. תהליך זה יכול להיות ידוע בזכות אפנון והדמולציה של מפתחות מקשים בתדר ניסוי גם. בניסוי FSK זה, ניתן לייצר FSK על ידי IC 555 טיימר, וזיהוי אפשרי על ידי 565IC המכונה לולאה נעולה שלב (PLL) .
זיהוי FSK לא קוהרנטי
ישנם כמה העברת תדרים יתרונות וחסרונות מפורטים להלן.
יתרונות
- תהליך פשוט לבניית המעגל
- אפס וריאציות משרעת
- תומך בקצב נתונים גבוה.
- סבירות נמוכה לטעות.
- SNR גבוה (יחס אות לרעש).
- חסינות רעש רבה יותר מה- ASK
- קבלה ללא שגיאות יכולה להיות אפשרית עם FSK
- שימושי בשידורי רדיו בתדרים גבוהים
- עדיף בתקשורת בתדרים גבוהים
- יישומים דיגיטליים במהירות נמוכה
חסרונות
- זה דורש רוחב פס גדול יותר מ- ASK ו- PSK (מקשי משמרת פאזה)
- בשל הדרישה לרוחב פס גדול, ל- FSK זה יש מגבלות לשימוש במודמים במהירות נמוכה שקצב הסיביות שלהם הוא 1200 ביט / שנייה.
- קצב שגיאת הסיביות פחות בערוץ AEGN מאשר מקשי העברת פאזה.
לפיכך, ה מקשי העברת תדרים היא אחת מטכניקות האפנון הדיגיטאלי המשובח להגדלת מאפייני התדרים של האות הבינארי הקלט. על ידי טכניקת אפנון FSK אנו יכולים להשיג תקשורת ללא שגיאות בכמה יישומים דיגיטליים. אך ל- FSK זה קצב נתונים סופי והוא יכול להתגבר על רוחב פס יותר על ידי ה- QAM, המכונה אפנון משרעת ריבועי. זהו השילוב של אפנון משרעת ואפנון פאזה.
