Διαφορετικοί τύποι Διαμόρφωση & Τεχνικές

- Επισκόπηση των διαφορετικών τύπων διαμόρφωσης και των τεχνικών που εφαρμόζονται για τη διαμόρφωση φορέων ραδιοσυχνοτήτων ή ραδιοσυχνοτήτων.

Σήμερα τεράστιες ποσότητες πληροφοριών μεταδίδονται χρησιμοποιώντας συστήματα ραδιοεπικοινωνιών. Χρησιμοποιούνται τόσο αναλογικά συστήματα ραδιοεπικοινωνιών όσο και ψηφιακές ή ραδιοεπικοινωνιακές ζεύξεις δεδομένων.

Ωστόσο, μία από τις θεμελιώδεις πτυχές του κάθε συστήματος μετάδοσης ραδιοφωνικών επικοινωνιών είναι η διαμόρφωση, ή ο τρόπος με τον οποίο οι πληροφορίες επάνω στο φορέα ραδιόφωνο.

Για ότι μια σταθερή ραδιοφωνικό σήμα ή "φορέας ραδιόφωνο" μπορεί να μεταφέρει τις πληροφορίες που πρέπει να αλλάξει ή να διαμορφωθούν σε ένα τρόπο ώστε οι πληροφορίες να μπορούν να μεταφέρονται από το ένα μέρος στο άλλο.

Υπάρχουν πάρα πολλοί τρόποι με τους οποίους ένας φορέας ραδιοφώνου μπορεί να διαμορφωθεί για να μεταφέρει ένα σήμα, καθένας από τους οποίους έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Η επιλογή της διαμόρφωσης έχει μεγάλο αντίκτυπο στο σύστημα ραδιοεπικοινωνιών. Ορισμένες φόρμες ταιριάζουν καλύτερα σε ένα είδος κίνησης, ενώ άλλες μορφές διαμόρφωσης θα είναι πιο εφαρμόσιμες σε άλλες περιπτώσεις. Η επιλογή της σωστής μορφής διαμόρφωσης είναι μια βασική απόφαση σε κάθε σχεδιασμό συστήματος ραδιοεπικοινωνιών.

Βασικοί τύποι διαμόρφωσης

Υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να διαμορφωθεί μια ραδιοεπικοινωνίες ή σήμα RF:

Διαμόρφωση πλάτους, AM: Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτή η μορφή διαμόρφωσης περιλαμβάνει τη διαμόρφωση του πλάτους ή της έντασης του σήματος.

 

Η διαμόρφωση πλάτους ήταν η πρώτη μορφή διαμόρφωσης που χρησιμοποιήθηκε για την εκπομπή ήχου, και παρόλο που άλλες μορφές διαμόρφωσης χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο, η διαμόρφωση πλάτους εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως. 

Διαμόρφωση συχνότητας, FM: Αυτή η μορφή διαμόρφωσης μεταβάλλει τη συχνότητα σύμφωνα με το σήμα διαμόρφωσης.

 

Συχνότητα διαμόρφωσης έχει το πλεονέκτημα ότι, όπως διακυμάνσεις πλάτους δεν φέρουν καμία πληροφορία σχετικά με το σήμα, αυτό μπορεί να περιορίζεται εντός του δέκτη για την απομάκρυνση παραλλαγών ισχύ του σήματος και του θορύβου. Ως αποτέλεσμα είναι η μορφή της διαφοροποίησης που έχει χρησιμοποιηθεί για πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των υψηλής ποιότητας αναλογική μετάδοση ήχου.

Διαμόρφωση φάσης, PM: Όπως υποδηλώνει το όνομα, η διαμόρφωση φάσης μεταβάλλει τη φάση του φορέα σύμφωνα με το σήμα διαμόρφωσης.

 

Η διαμόρφωση φάσης και η διαμόρφωση συχνότητας έχουν πολλές ομοιότητες και συνδέονται - το ένα είναι το διαφορικό του άλλου. Ωστόσο, η διαμόρφωση φάσης προσφέρεται για μεταδόσεις δεδομένων και ως εκ τούτου η χρήση της έχει αυξηθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια.

Κάθε τύπο διαμόρφωσης έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του, και κατά συνέπεια χρησιμοποιούνται όλα σε διαφορετικές εφαρμογές ραδιοεπικοινωνίες.

Εκτός από τις τρεις κύριες βασικές μορφές των τεχνικών διαμόρφωσης ή διαμόρφωση, υπάρχουν πολλές παραλλαγές του κάθε τύπου. Και πάλι αυτές οι τεχνικές διαμόρφωσης που χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία εφαρμογών, μερικά για τις αναλογικές εφαρμογές και άλλες για ψηφιακές εφαρμογές.


Angle Modulation

Διαμόρφωση γωνίας είναι ένα όνομα που δίνεται σε μορφές διαμόρφωσης που βασίζονται στην αλλαγή της γωνίας ή της φάσης ενός ημιτονοειδούς φορέα. Χρησιμοποιώντας τη διαμόρφωση γωνίας δεν υπάρχει αλλαγή στο πλάτος του φορέα.

Οι δύο μορφές της διαφοροποίησης που εμπίπτουν στην κατηγορία γωνία διαμόρφωσης είναι διαμόρφωση συχνότητας και διαμόρφωση φάσης.

Και οι δύο τύποι διαμόρφωσης γωνίας, δηλαδή διαμόρφωση συχνότητας και διαμόρφωση φάσεως συνδέονται επειδή η συχνότητα είναι η παράγωγος της φάσης, δηλαδή η συχνότητα είναι ο ρυθμός μεταβολής της φάσης.

Ένας άλλος τρόπος κοιτάζοντας την σύνδεση μεταξύ των δύο τύπων διαμόρφωσης είναι ότι ένα διαμορφωμένο σήμα συχνότητας μπορεί να παραχθεί από πρώτη ενσωμάτωση της κυματομορφής διαμόρφωσης και στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα ως την είσοδο σε ένα διαμορφωτή φάσης. Αντιστρόφως, ένα διαμορφωμένο σήμα φάσης μπορεί να παραχθεί από πρώτη διαφοροποιώντας το σήμα διαμόρφωσης και στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα ως την είσοδο σε ένα διαμορφωτή συχνότητας.

Συνδυασμοί διαμόρφωσης

Είναι δυνατή η χρήση μορφών διαμόρφωσης που συνδυάζουν στοιχεία διαμόρφωσης πλάτους και γωνίας. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να επιτευχθούν βελτιώσεις στην απόδοση.

Διαμόρφωση πλάτους τετραγωνισμού, QAM: Χρησιμοποιώντας αυτή τη μορφή πληροφορίας για το πλάτος και τη φάση, χρησιμοποιούνται πληροφορίες για τη μεταφορά του σήματος. Τα δεδομένα διαμορφώνονται σε στοιχεία In-phase και Quadrature του σήματος: I & Q και ο αστερισμός σχηματίζουν έναν αριθμό σημείων στα δύο επίπεδα.

Πληκτρολόγηση πλάτους και κοσκινίσματος φάσης, APSK: Χρησιμοποιώντας το APSK, ο αστερισμός μπορεί να διευθετηθεί ώστε να βελτιστοποιήσει την αναλογία κορυφής προς τη μέση ισχύ και να οριστούν λιγότερα επίπεδα πλάτους καμπίνας σε σύγκριση με το QAM. Αυτό επιτρέπει στους ενισχυτές ισχύος RF να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά.

Εύρος ζώνης του σήματος

Ένα βασικό στοιχείο του κάθε σήματος είναι το εύρος ζώνης που καταλαμβάνει. Αυτό είναι σημαντικό γιατί καθορίζει το εύρος ζώνης καναλιού που απαιτείται, και ως εκ τούτου ο αριθμός των καναλιών που μπορούν να φιλοξενηθούν μέσα σε ένα δεδομένο τμήμα του ραδιοφάσματος. Με την πίεση για το ραδιοφάσμα αυξάνεται, το εύρος ζώνης ραδιοφωνικό σήμα είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό οποιουδήποτε τύπου εκπομπής ή ραδιοφωνική μετάδοση.

Το εύρος ζώνης που διέπεται από δύο κύρια χαρακτηριστικά:

Το είδος της διαμόρφωσης: Ορισμένες μορφές διαμόρφωσης χρησιμοποιούν το εύρος ζώνης τους πιο αποτελεσματικά από άλλες. Κατά συνέπεια, όπου η χρήση του φάσματος είναι σημαντική, αυτό από μόνο του μπορεί να υπαγορεύσει την επιλογή της διαμόρφωσης.

Το εύρος ζώνης του σήματος διαμόρφωσης: Ένας νόμος που ονομάζεται νόμος του Shannon καθορίζει το ελάχιστο εύρος ζώνης μέσω του οποίου μπορεί να μεταδοθεί ένα σήμα. Γενικά, όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης του σήματος διαμόρφωσης, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης που απαιτείται.

Αναλογικός τύπος σήματος

Εκτός από τη μορφή της ίδιας της διαμόρφωσης, ο τύπος του σήματος που χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση του φορέα επηρεάζει επίσης το σήμα. Το αναλογικό και τα δεδομένα είναι δύο πολύ διαφορετικές μορφές διαμόρφωσης σήματος και πρέπει να αντιμετωπίζονται διαφορετικά. Ενώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές μορφές πραγματικής διαμόρφωσης, ο τύπος του σήματος που εφαρμόζεται μέσω του διαμορφωτή επηρεάζει επίσης το σήμα.

Σήματα για στερεοφωνικό ήχο υψηλής ποιότητας μετάδοση θα πρέπει να αντιμετωπίζονται με διαφορετικό τρόπο τα σήματα που παρέχουν ψηφιακή τηλεμετρίας για παράδειγμα. Ως αποτέλεσμα, συχνά είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τον τύπο σήματος που πρέπει να φέρεται από τον φορέα RF.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων