Paggawa at mga Aplikasyon ng Amplitude Shift Keying (ASK)

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang pinakamahalaga at kagiliw-giliw na konsepto sa komunikasyon ay Modulasyon . Iba't iba ang uri nito. Ang modulasyon ay tinukoy bilang pagpapabuti ng mga katangian ng signal ng amplitude, dalas o yugto na may sanggunian ng signal ng carrier. Kung ang input signal ay analog form kung gayon ang naturang modulasyon ay tinatawag na analog modulation. At kung ang mga input ng senyas sa anyo ng digital, ang nasabing pagbubuo ay tinatawag na Digital modulation. Ang mga analog form ng signal ay pinagdudusahan mula sa pagbaluktot, ingay at mga epekto ng pagkagambala. Dahil sa tatlong mga depekto na ito, ang mga digital na signal ay ginusto kaysa sa analog. At sa digital modulation, ang input signal ay nasa anyo ng digital-only. Mayroon lamang itong dalawang antas ng boltahe alinman sa mataas o mababa. Ngunit sa analog signal , ang boltahe nito ay nagpatuloy at apektado ng ilang uri ng ingay. Kung ang input signal sa anyo ng digital at kung susubukan mong dagdagan ang mga katangian ng amplitude hinggil sa signal ng carrier, ang prosesong ito ng modulasyon ay tinatawag na Amplitude Shift Keying. Kilala rin ito bilang ASK. Tinalakay sa artikulong ito kung ano ang TANONG, at ang kahalagahan nito.

Teorya ng Paglipat ng Amplitude Shift

Ang ganitong uri ng modulasyon ay nasa ilalim Digital Modulation mga iskema Dito, ang salitang pag-keying ay may ilang kahalagahan, ibig sabihin, ang Keying ay nagpapahiwatig ng paghahatid ng digital signal sa channel. Sa pamamagitan ng amplitude shift keying theory, naiintindihan natin ang proseso ng diskarteng ASK.




analog-at-digital-signal

Sa ASK, nangangailangan ito ng dalawang signal ng pag-input, Ang unang input ay signal ng pagkakasunud-sunod ng binary at ang pangalawang input ay signal ng carrier. Narito ang pinakamahalagang punto na kailangan namin upang laging isaalang-alang ang pangalawang input na kung saan ang signal ng carrier ay may higit na saklaw ng amplitude / boltahe kaysa sa input na signal ng pagkakasunud-sunod ng binary.



Dahilan para sa Pagpili ng Mataas na Mga Katangian Signal ng Carrier

Halimbawa, kung nais mong pumunta sa isang lugar maaari kang pumili ng bus para sa layunin ng transportasyon. Kapag naabot mo ang iyong patutunguhan lumabas ka mula sa bus. Dito kapag narating mo ang iyong patutunguhan hindi mo isinasaalang-alang ang bus na iyong tinulungan upang maabot ang iyong patutunguhan. Gumagamit ka ng bus bilang para lamang sa isang medium. Kaya, narito din upang makumpleto ang proseso ng modulasyon, ang input na signal ng pagkakasunud-sunod ng binary gamit ang mga signal ng carrier upang maabot ang patutunguhan nito.

Ang isang mas mahalagang punto ay upang isaalang-alang dito, ang amplitude ng signal ng carrier ay dapat na mas malaki kaysa sa input ng amplitude ng signal ng signal. Sa loob ng saklaw ng amplitude ng carrier ay babaguhin namin ang amplitude ng signal ng binary input. Kung ang amplitude signal ng carrier ay mas mababa kaysa sa input ng boltahe ng signal ng input, kung gayon ang naturang proseso ng pagsasama-sama ng modulation ay humahantong sa higit na pagbubuo at sa ilalim ng mga epekto ng pagbago. Kaya upang makamit ang perpektong solong carrier ng modulation ay dapat magkaroon ng higit na saklaw ng amplitude kaysa sa pag-input ng signal ng binary.

ask-block-diagram

ask-block-diagram

Sa teorya ng keying shift ng amplitude, ang pag-input ng signal ng binary signal ay nag-iiba ayon sa boltahe ng signal ng carrier. Sa ASK, ang input binary signal ay pinarami ng signal ng carrier kasama ang mga agwat ng oras. Sa pagitan ng unang oras na agwat ng pag-input ng binary signal ay pinarami ng unang agwat ng signal signal ng carrier at ang parehong proseso ay nagpapatuloy para sa lahat ng mga agwat ng oras. Kung ang input binary signal ay lohika MATAAS para sa ilang agwat ng oras, pagkatapos ay pareho dapat ihatid sa mga output port na may pagtaas sa antas ng boltahe. Kaya't ang pangunahing layunin ng amplitude shift keying modulate ay ang pagbabago o pagpapabuti ng mga katangian ng boltahe ng input binary signal patungkol sa signal ng carrier. Ang diagram sa ibaba ay nagpapahiwatig ng Amplitude shift keying block diagram.


Sa Antas ng Halo ng Mixer

Kapag ang switch ay sarado - para sa lahat ng lohika HATAAS na agwat ng oras ibig sabihin kapag ang input signal na may lohika 1 sa mga agwat na iyon ay nakasara ang switch at ito ay pinarami ng signal ng carrier na bumubuo mula sa generator ng pagpapaandar para sa parehong tagal.

Kapag binuksan ang switch - kapag ang input signal na mayroong lohika 0, ang switch ay bubuksan at walang output signal ay malilikha. Sapagkat ang input na binary signal logic 0 na walang boltahe, kaya sa mga agwat na ito kapag ang signal ng carrier ay maraming sa mga ito, zero output ay darating. Ang output ay zero para sa lahat ng mga agwat ng lohika 0 ng input na binary signal. Ang mixer circuit na mayroong mga filter ng paghuhubog ng pulso at mga filter na limitado sa banda para sa paghubog ng signal ng output ng ASK.

ask-modulate-waveforms

ask-modulate-waveforms

ASK Circuit Diagram

Ang disenyo ng circuit ng keying modulation circuit ay maaaring idinisenyo kasama 555timer IC bilang isang mode na astable. Dito, ang signal ng carrier ay maaaring iba-iba sa pamamagitan ng paggamit ng R1, R2 at C. Ang dalas ng carrier ay maaaring agad na kalkulahin ng mga formula bilang 0.69 * C * (R1 + R2). Isang PIN 4 ilalapat namin ang input binary signal at sa PIN 3 ang circuit ay bubuo ng ASK modulated wave.

ask-modulation-circuit

ask-modulation-circuit

ASK Proseso ng Demodulasyon

Demodulasyon ay ang proseso ng muling pagtatayo ng orihinal na signal sa antas ng tatanggap. At ito ay tinukoy bilang, anuman ang modulated signal na natanggap mula sa channel sa panig ng tatanggap sa pamamagitan ng pagpapatupad ng wastong demodulated na diskarte upang mabawi / kopyahin ang orihinal na input signal sa yugto ng output ng tatanggap.

Ang pagtatanong na demodulasyon ay maaaring gawin sa dalawang paraan. Sila ay,

  • Coherent detection (Kasabay na demodulasyon)
  • Noncoherent Detection (Asynchronous demodulation)

Sisimulan namin ang proseso ng demodulasyon na may magkakaugnay na pagtuklas na tinatawag ding kasabay na pagtuklas ng ASK.

1). Coherent ASK Detection

Sa ganitong paraan ng proseso ng demodulasyon, ang signal ng carrier na ginagamit namin sa yugto ng tatanggap ay nasa parehong yugto kasama ang signal ng carrier na ginagamit namin sa yugto ng transmiter. Nangangahulugan ito na ang signal ng carrier sa mga yugto ng transmiter at tatanggap ay magkatulad na halaga. Ang ganitong uri ng demodulasyon ay tinatawag na Synchronous ASK detection o magkakaugnay na ASK detection.

coherent-ask-detection-block-diagram

coherent-ask-detection-block-diagram

Ang tatanggap ay tumatanggap ng ASK modulated waveform mula sa channel ngunit narito ang modulated na form ng alon na ito ay naisagawa ng signal ng ingay sapagkat ipinapasa ito mula sa libreng space channel. Kaya ito, ang ingay ay maaaring matanggal pagkatapos ang multiplier entablado sa pamamagitan ng tulong ng a low pass filter . Pagkatapos ay ipinapasa ito mula sa sample at hawakan ang circuit para sa pag-convert nito sa discrete signal form. Pagkatapos sa bawat agwat, ang discrete signal voltage ay inihambing sa sanggunian boltahe (Vref) upang muling itayo ang orihinal na signal ng binary.

2). Hindi magkakaugnay na Detalye ng ASK

Sa ito, ang pagkakaiba lamang ay ang signal ng carrier na gumagamit ng bahagi ng transmiter at bahagi ng tatanggap ay wala sa parehong yugto sa bawat isa. Sa pamamagitan ng kadahilanang ito, ang pagtuklas na ito ay tinatawag na Non-coherent ASK detection (Asynchronous ASK detection). Ang proseso ng demodulasyon na ito ay maaaring makumpleto sa pamamagitan ng paggamit sa parisukat na aparato ng batas. Ang output signal na bumubuo mula sa parisukat na batas na aparato ay maaaring maipasa sa pamamagitan ng isang mababang pass filter upang muling maitayo ang orihinal na signal ng binary.

non-coherent-ask-detection-block-diagram

non-coherent-ask-detection-block-diagram

Ang keying shift ng amplitude ay isang mabisang pamamaraan upang madagdagan ang mga katangian ng input amplitude sa mga komunikasyon. Ngunit ang mga ASK modulated waveform na ito ay madaling maapektuhan ng ingay. At humahantong ito sa mga pagkakaiba-iba ng amplitude. Dahil dito, magkakaroon ng mga pagbagu-bago ng boltahe sa mga output waveform. Ang pangalawang sagabal ng diskarteng ASK modulation ay, ito ay may mababang kahusayan sa kuryente. Dahil ang ASK ay nangangailangan ng labis na bandwidth. Ito ay humahantong sa pagkawala ng kuryente sa spectrum ng ASK.

Kailan man mag-modulate ng dalawang input na binary signal, ang amplitude shift keying modulation ay hindi ginusto. Dahil kailangan lang kumuha ng isang input lamang. Kaya, upang mapagtagumpayan ang Quadrature Amplitude Shift Keying (ASK) na ito ay ginustong. Sa pamamaraang modulate na ito, maaari nating baguhin ang dalawang binary signal na may dalawang magkakaibang signal ng carrier. Dito, ang dalawang signal ng carrier na ito ay nasa tapat na yugto na may pagkakaiba sa 90degrees. Ang mga signal ng kasalanan at cosine ay ginagamit bilang mga tagadala sa quadrature amplitude shift keying. Ang bentahe nito, epektibo itong gumagamit ng bandwidth ng spectrum. Nag-aalok ito ng higit na kahusayan sa kuryente kaysa sa keying shift ng amplitude.

amplitude-shift- keying-matlab-simulink

amplitude-shift- keying-Matlab-Simulink

Ang paglipat ng amplitude ng amplic na Matlab Simulink ay maaaring idisenyo gamit ang Matlab tool. Matapos ang pagpapasimula ng tool, sa pamamagitan ng pagsunod sa mga tamang hakbang maaari naming iguhit ang ASK circuit sa lugar ng trabaho. Sa pamamagitan ng pagbibigay ng wastong mga halagang hudyat maaari nating makuha ang na-modulate na mga format ng output

MAGtanong ng mga Aplikasyon

Ang modulasyon ay may mahalagang papel sa mga komunikasyon. At ang mga application ng paglipat ng amplitude ng amplitude ay nabanggit sa ibaba. Sila ay:

  • Mababang dalas RF mga aplikasyon
  • Awtomatiko sa bahay mga aparato
  • Mga aparato ng pang-industriya na network
  • Mga istasyon ng wireless base
  • Mga sistema ng pagsubaybay sa pagpindot sa tiro

Kaya, Magtanong (amplitude shift keying) ay isang diskarte sa digital na modulasyon upang madagdagan ang mga katangian ng amplitude ng input binary signal. Ngunit ang mga drawbacks ay ginagawang limitado ito. At ang mga drawbacks na ito ay maaaring pagtagumpayan ng iba pang mga diskarte sa modulasyon na kung saan ay FSK.