Zasady komunikacji - modulacja

Sygnałem może być jakakolwiek fala dźwiękowa, która pojawia się, gdy krzyczysz. Ten krzyk słychać tylko z pewnej odległości. Ale aby ta sama fala podróżowała na duże odległości, będziesz potrzebować techniki, która wzmocni ten sygnał, bez zakłócania parametrów oryginalnego sygnału.

Co to jest modulacja sygnału?

Sygnał przenoszący wiadomość musi zostać przesłany na odległość i aby ustanowić niezawodną komunikację, musi skorzystać z pomocy sygnału o wysokiej częstotliwości, który nie powinien wpływać na pierwotną charakterystykę sygnału wiadomości.

Charakterystyka sygnału wiadomości, jeśli uległa zmianie, zmienia się również zawarta w nim wiadomość. Dlatego należy zadbać o sygnał wiadomości. Sygnał o wysokiej częstotliwości może podróżować na większe odległości bez wpływu zewnętrznych zakłóceń. Korzystamy z pomocy takiego sygnału o wysokiej częstotliwości, który nazywa się acarrier signaldo przesyłania naszego sygnału wiadomości. Taki proces nazywa się po prostu modulacją.

Modulation jest procesem zmiany parametrów sygnału nośnego zgodnie z chwilowymi wartościami sygnału modulującego.

Potrzeba modulacji

Sygnały pasma podstawowego nie są kompatybilne z transmisją bezpośrednią. Aby taki sygnał mógł podróżować na większe odległości, należy zwiększyć jego siłę modulując falą nośną o wysokiej częstotliwości, co nie wpływa na parametry sygnału modulującego.

Zalety modulacji

Antena używana do transmisji musiała być bardzo duża, jeśli nie wprowadzono modulacji. Zasięg komunikacji jest ograniczony, ponieważ fala nie może podróżować na odległość bez zniekształcenia.

Poniżej przedstawiono niektóre zalety implementacji modulacji w systemach komunikacyjnych.

Zmniejsza się rozmiar anteny.
Nie dochodzi do mieszania sygnałów.
Zwiększa się zasięg komunikacji.
Występuje multipleksowanie sygnałów.
Dozwolone są korekty przepustowości.
Poprawia się jakość odbioru.

Sygnały w procesie modulacji

Poniżej przedstawiono trzy typy sygnałów w procesie modulacji.

Komunikat lub sygnał modulujący

Sygnał zawierający wiadomość do przesłania nazywany jest plikiem message signal. Jest to sygnał w paśmie podstawowym, który musi przejść proces modulacji, aby został przesłany. Dlatego jest również nazywany jakomodulating signal.

Sygnał nośny

Sygnał o wysokiej częstotliwości, który ma określoną fazę, częstotliwość i amplitudę, ale nie zawiera żadnych informacji, nazywany jest a carrier signal. To pusty sygnał. Służy po prostu do przenoszenia sygnału do odbiornika po modulacji.

Sygnał modulowany

Wynikowy sygnał po procesie modulacji nazywany jest modulated signal. Sygnał ten jest połączeniem sygnału modulującego i sygnału nośnej.

Rodzaje modulacji

Istnieje wiele rodzajów modulacji. W zależności od zastosowanych technik modulacji są one klasyfikowane zgodnie z poniższym rysunkiem.

Rodzaje modulacji są ogólnie podzielone na modulację ciągłą i modulację impulsową.

Modulacja fali ciągłej

W modulacji z falami ciągłymi falą nośną jest sinusoida o wysokiej częstotliwości. Jest to dalej podzielone na modulację amplitudy i kąta.

Jeżeli amplituda fali nośnej o wysokiej częstotliwości zmienia się zgodnie z chwilową amplitudą sygnału modulującego, wówczas taką technikę nazywa się Amplitude Modulation.
Jeśli zmienia się kąt fali nośnej, zgodnie z chwilową wartością sygnału modulującego, wówczas taką technikę nazywa się Angle Modulation.
- Jeśli zmienia się częstotliwość fali nośnej, zgodnie z chwilową wartością sygnału modulującego, wówczas taką technikę nazywa się Frequency Modulation.
- Jeżeli faza fali nośnej o wysokiej częstotliwości zmienia się zgodnie z chwilową wartością sygnału modulującego, wówczas taką technikę nazywa się Phase Modulation.

Modulacja impulsowa

W modulacji impulsowej jako fala nośna używana jest okresowa sekwencja prostokątnych impulsów. Jest to dalej podzielone na modulację analogową i cyfrową.

W analog modulation technika, jeżeli amplituda, czas trwania lub położenie impulsu zmienia się zgodnie z chwilowymi wartościami sygnału modulującego pasmo podstawowe, wówczas taką technikę nazywa się Pulse Amplitude Modulation (PAM) lub Pulse Duration/Width Modulation (PDM/PWM)lub Pulse Position Modulation (PPM).

W digital modulationstosowana jest technika modulacji Pulse Code Modulation (PCM)gdzie sygnał analogowy jest konwertowany na postać cyfrową 1s i 0s. Ponieważ wynikiem jest zakodowany ciąg impulsów, nazywa się to PCM. Jest to dalej rozwijane jakoDelta Modulation (DM), które zostaną omówione w kolejnych rozdziałach. Dlatego PCM jest techniką, w której sygnały analogowe są przetwarzane na postać cyfrową.