เทคนิคการมอดูเลตดิจิทัล

Digital Modulation ให้ความจุข้อมูลมากขึ้นความปลอดภัยของข้อมูลสูงความพร้อมใช้งานของระบบที่รวดเร็วขึ้นพร้อมการสื่อสารที่มีคุณภาพดีเยี่ยม ดังนั้นเทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลจึงมีความต้องการมากขึ้นสำหรับความสามารถในการถ่ายทอดข้อมูลจำนวนมากขึ้นกว่าแบบอะนาล็อก

เทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลมีหลายประเภทและเรายังสามารถใช้เทคนิคเหล่านี้ร่วมกันได้อีกด้วย ในบทนี้เราจะพูดถึงเทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลที่โดดเด่นที่สุด

Amplitude Shift Keying

แอมพลิจูดของเอาต์พุตผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับข้อมูลอินพุตว่าควรเป็นระดับศูนย์หรือรูปแบบของบวกและลบขึ้นอยู่กับความถี่ของพาหะ

Amplitude Shift Keying (ASK) เป็นประเภทของ Amplitude Modulation ซึ่งแสดงถึงข้อมูลไบนารีในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงในแอมพลิจูดของสัญญาณ

ต่อไปนี้เป็นแผนภาพสำหรับรูปคลื่นแบบมอดูเลต ASK พร้อมกับอินพุต

สัญญาณมอดูเลตใด ๆ มีพาหะความถี่สูง สัญญาณไบนารีเมื่อ ASK ถูกมอดูเลตจะให้ค่าเป็นศูนย์สำหรับอินพุต LOW และให้เอาต์พุตของพาหะสำหรับอินพุตสูง

การเปลี่ยนความถี่

ความถี่ของสัญญาณเอาต์พุตจะสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับข้อมูลอินพุตที่ใช้

Frequency Shift Keying (FSK)เป็นเทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลซึ่งความถี่ของสัญญาณพาหะจะแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงดิจิทัลแบบไม่ต่อเนื่อง FSK เป็นรูปแบบของการมอดูเลตความถี่

ต่อไปนี้เป็นแผนภาพสำหรับรูปคลื่นที่มอดูเลต FSK พร้อมกับอินพุต

เอาต์พุตของคลื่นมอดูเลต FSK มีความถี่สูงสำหรับอินพุตไบนารี HIGH และความถี่ต่ำสำหรับอินพุต LOW ไบนารี ไบนารี 1s และ 0s ถูกเรียกว่าMark และ Space frequencies.

การคีย์ Shift เฟส

เฟสของสัญญาณเอาท์พุตจะเลื่อนขึ้นอยู่กับอินพุต ส่วนใหญ่เป็นสองประเภท ได้แก่ BPSK และ QPSK ตามจำนวนการเลื่อนเฟส อีกอันคือ DPSK ซึ่งเปลี่ยนเฟสตามค่าก่อนหน้า

Phase Shift Keying (PSK)เป็นเทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลซึ่งเฟสของสัญญาณพาหะมีการเปลี่ยนแปลงโดยการเปลี่ยนอินพุตไซน์และโคไซน์ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง เทคนิค PSK ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ LAN ไร้สายไบโอเมตริกการทำงานแบบไม่สัมผัสพร้อมกับการสื่อสาร RFID และ Bluetooth

PSK มีสองประเภทขึ้นอยู่กับระยะที่สัญญาณจะเปลี่ยนไป พวกเขาคือ -

คีย์กะไบนารีเฟส (BPSK)

นี้เรียกอีกอย่างว่า 2-phase PSK (หรือ) Phase Reversal Keying. ในเทคนิคนี้ผู้ให้บริการคลื่นไซน์ใช้การย้อนกลับสองเฟสเช่น 0 °และ 180 °

BPSK เป็นรูปแบบการมอดูเลต DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier) สำหรับข้อความที่เป็นข้อมูลดิจิทัล

ต่อไปนี้เป็นภาพของคลื่นสัญญาณเอาต์พุต BPSK Modulated พร้อมกับอินพุต

การคีย์ Shift เฟสกำลังสอง (QPSK)

นี่คือเทคนิคการเปลี่ยนเฟสซึ่งผู้ให้บริการคลื่นไซน์ใช้การย้อนกลับสี่เฟสเช่น 0 °, 90 °, 180 °และ 270 °

หากมีการขยายเทคนิคประเภทนี้เพิ่มเติม PSK สามารถทำได้โดยใช้ค่าแปดหรือสิบหกค่าขึ้นอยู่กับข้อกำหนด รูปต่อไปนี้แสดงถึงรูปคลื่น QPSK สำหรับอินพุตสองบิตซึ่งแสดงผลการมอดูเลตสำหรับอินสแตนซ์ที่แตกต่างกันของอินพุตไบนารี

QPSK เป็นรูปแบบหนึ่งของ BPSK และยังเป็นรูปแบบการมอดูเลต DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier) ซึ่งส่งข้อมูลดิจิทัลสองบิตพร้อมกันเรียกว่า bigits.

แทนที่จะแปลงบิตดิจิทัลเป็นชุดของสตรีมดิจิทัลจะแปลงเป็นบิตคู่ ซึ่งจะลดอัตราบิตข้อมูลลงเหลือครึ่งหนึ่งซึ่งทำให้มีพื้นที่ว่างสำหรับผู้ใช้รายอื่น

การเปลี่ยนเฟสดิฟเฟอเรนเชียล (DPSK)

ใน DPSK (Differential Phase Shift Keying) เฟสของสัญญาณมอดูเลตจะเลื่อนโดยสัมพันธ์กับองค์ประกอบสัญญาณก่อนหน้า ไม่มีการพิจารณาสัญญาณอ้างอิงที่นี่ เฟสสัญญาณเป็นไปตามสถานะสูงหรือต่ำขององค์ประกอบก่อนหน้า เทคนิค DPSK นี้ไม่จำเป็นต้องมีออสซิลเลเตอร์อ้างอิง

รูปต่อไปนี้แสดงถึงรูปคลื่นโมเดลของ DPSK

จะเห็นได้จากรูปด้านบนว่าถ้าบิตข้อมูลมีค่าต่ำเช่น 0 แสดงว่าเฟสของสัญญาณจะไม่ย้อนกลับ แต่จะยังคงดำเนินต่อไปเหมือนเดิม ถ้าข้อมูลมีค่าสูงเช่น 1 เฟสของสัญญาณจะกลับด้านเช่นเดียวกับ NRZI จะกลับด้าน 1 (รูปแบบของการเข้ารหัสที่แตกต่างกัน)

หากเราสังเกตรูปคลื่นข้างต้นเราสามารถพูดได้ว่าสถานะสูงแสดงถึง M ในสัญญาณมอดูเลตและสถานะ LOW แสดงถึงไฟล์ W ในสัญญาณมอดูเลต