Kỹ thuật điều chế kỹ thuật số

Điều chế kỹ thuật số cung cấp thêm dung lượng thông tin, bảo mật dữ liệu cao, hệ thống sẵn sàng nhanh hơn với chất lượng truyền thông tuyệt vời. Do đó, các kỹ thuật điều chế kỹ thuật số có nhu cầu lớn hơn, về khả năng truyền tải lượng dữ liệu lớn hơn so với kỹ thuật tương tự.

Có nhiều loại kỹ thuật điều chế kỹ thuật số và chúng ta thậm chí có thể sử dụng kết hợp các kỹ thuật này. Trong chương này, chúng ta sẽ thảo luận về các kỹ thuật điều chế kỹ thuật số nổi bật nhất.

Biên độ thay đổi biên độ

Biên độ của đầu ra kết quả phụ thuộc vào dữ liệu đầu vào cho dù nó phải là mức 0 hay sự biến thiên của dương và âm, tùy thuộc vào tần số sóng mang.

Amplitude Shift Keying (ASK) là một loại Điều chế biên độ đại diện cho dữ liệu nhị phân dưới dạng các biến thể trong biên độ của tín hiệu.

Sau đây là sơ đồ cho dạng sóng điều chế ASK cùng với đầu vào của nó.

Bất kỳ tín hiệu điều chế nào cũng có sóng mang tần số cao. Tín hiệu nhị phân khi ASK được điều chế, cho giá trị 0 cho đầu vào LOW và cho đầu ra sóng mang cho đầu vào CAO.

Tần số chuyển keying

Tần số của tín hiệu đầu ra sẽ cao hoặc thấp, tùy thuộc vào dữ liệu đầu vào được áp dụng.

Frequency Shift Keying (FSK)là kỹ thuật điều chế số trong đó tần số của tín hiệu sóng mang thay đổi theo các thay đổi số rời rạc. FSK là một sơ đồ điều chế tần số.

Sau đây là sơ đồ cho dạng sóng điều chế FSK cùng với đầu vào của nó.

Đầu ra của sóng điều chế FSK có tần số cao đối với đầu vào nhị phân HIGH và tần số thấp đối với đầu vào nhị phân LOW. Các số 1 và 0 nhị phân được gọi làMark và Space frequencies.

Giai đoạn chuyển đổi keying

Pha của tín hiệu đầu ra được thay đổi tùy thuộc vào đầu vào. Chúng chủ yếu có hai loại, đó là BPSK và QPSK, theo số lượng dịch pha. Cái còn lại là DPSK thay đổi pha theo giá trị trước đó.

Phase Shift Keying (PSK)là kỹ thuật điều chế kỹ thuật số trong đó pha của tín hiệu sóng mang được thay đổi bằng cách thay đổi đầu vào sin và côsin tại một thời điểm cụ thể. Kỹ thuật PSK được sử dụng rộng rãi cho mạng LAN không dây, đo lường sinh học, hoạt động không tiếp xúc, cùng với truyền thông RFID và Bluetooth.

PSK có hai loại, tùy thuộc vào các giai đoạn mà tín hiệu được dịch chuyển. Họ là -

Khóa dịch chuyển pha nhị phân (BPSK)

Điều này còn được gọi là 2-phase PSK (hoặc là) Phase Reversal Keying. Trong kỹ thuật này, sóng mang sóng sin có hai đảo pha như 0 ° và 180 °.

BPSK về cơ bản là một sơ đồ điều chế DSB-SC (Nhà cung cấp bị nén hai bên), cho thông điệp là thông tin kỹ thuật số.

Sau đây là hình ảnh của sóng đầu ra được điều chế BPSK cùng với đầu vào của nó.

Phím dịch chuyển pha vuông góc (QPSK)

Đây là kỹ thuật khóa chuyển pha, trong đó sóng mang sóng sin thực hiện bốn đảo pha như 0 °, 90 °, 180 ° và 270 °.

Nếu loại kỹ thuật này được mở rộng hơn nữa, PSK cũng có thể được thực hiện bởi tám hoặc mười sáu giá trị, tùy thuộc vào yêu cầu. Hình sau đại diện cho dạng sóng QPSK cho đầu vào hai bit, cho thấy kết quả được điều chế cho các trường hợp khác nhau của đầu vào nhị phân.

QPSK là một biến thể của BPSK, và nó cũng là một sơ đồ điều chế DSB-SC (Double Sideband Suppression Carrier), gửi hai bit thông tin kỹ thuật số cùng một lúc, được gọi là bigits.

Thay vì chuyển đổi các bit kỹ thuật số thành một chuỗi các luồng kỹ thuật số, nó chuyển đổi chúng thành các cặp bit. Điều này làm giảm tốc độ bit dữ liệu xuống một nửa, cho phép không gian cho những người dùng khác.

Phím dịch chuyển pha vi sai (DPSK)

Trong DPSK (Khóa dịch chuyển pha vi sai), pha của tín hiệu điều chế được dịch chuyển so với phần tử tín hiệu trước đó. Không có tín hiệu tham chiếu nào được xem xét ở đây. Pha tín hiệu tuân theo trạng thái cao hoặc thấp của phần tử trước đó. Kỹ thuật DPSK này không cần một bộ dao động tham chiếu.

Hình sau đại diện cho dạng sóng mô hình của DPSK.

Từ hình trên có thể thấy rằng, nếu bit dữ liệu là THẤP tức là 0, thì pha của tín hiệu không bị đảo ngược mà được tiếp tục như cũ. Nếu dữ liệu là CAO tức là 1, thì pha của tín hiệu bị đảo ngược, như với NRZI, đảo ngược trên 1 (một dạng mã hóa vi phân).

Nếu chúng ta quan sát dạng sóng ở trên, chúng ta có thể nói rằng trạng thái CAO biểu thị một M trong tín hiệu điều chế và trạng thái LOW đại diện cho W trong tín hiệu điều chế.