Habang nabubuhay tayo sa isang panahon ng komunikasyon kung saan madali nating maililipat ang anumang anyo ng impormasyon (video, audio, at iba pang data) sa anyo ng mga signal ng kuryente sa anumang iba pang aparato o nakalaan na lugar. Bagaman karaniwan sa aming karanasan sa pang-unawa na ang pagpapadala o pagtanggap ng mga signal o data ay simple, ngunit nagsasangkot ito ng mga kumplikadong pamamaraan, posibilidad, at kasangkot na mga sitwasyon sa loob ng mga sistema ng komunikasyon . Kaya, sa saklaw ng mga sistema ng komunikasyon, ang pag-play ng modulasyon ay humahawak ng mahalagang responsibilidad sa sistema ng komunikasyon upang ma-encode ang impormasyong digital sa analog na mundo. Napakahalagang i-modulate ang mga signal bago ipadala ang mga ito sa seksyon ng tatanggap para sa mas malaking paglipat ng distansya, tumpak na paglipat ng data, at pagtanggap ng data na may mababang ingay. Upang maging malinaw, sumisid tayo sa detalyadong konsepto ng pag-alam kung ano ang modulasyon, iba't ibang uri dito, at ano ang mga uri ng modulasyon mga diskarteng ginamit sa mga sistema ng komunikasyon.
Ano ang Modulasyon?
Ang modulasyon ay isang proseso ng pagbabago ng mga katangian ng alon na maipapadala sa pamamagitan ng pagkakatabi sa signal ng mensahe sa signal na may mataas na dalas. Sa prosesong ito, binabago ng boses at iba pang mga signal ng data ang mga signal na may dalas na dalas - kilala rin bilang ang alon ng carrier . Ang alon ng carrier na ito ay maaaring DC o AC o chain ng pulso depende sa application na ginamit. Karaniwan, ang isang mataas na dalas ng alon ng sine ay ginagamit bilang isang signal ng carrier carrier.
Ang mga diskarte sa modulasyon na ito ay inuri sa dalawang pangunahing uri: analog at digital o modulate ng pulso . Bago pa talakayin nang malayo ang iba`t ibang mga uri ng mga diskarte sa modulasyon, alamin natin ang kahalagahan ng pagbubuo.
Bakit Ginagamit ang Modulasyon sa Komunikasyon?
- Sa pamamaraan ng modulate, ang dalas ng signal signal ay itataas sa isang saklaw upang mas kapaki-pakinabang ito para sa paghahatid. Inilalarawan ng mga sumusunod na puntos ang kahalagahan ng modula sa sistema ng komunikasyon.
- Sa paghahatid ng signal , ang mga signal mula sa iba`t ibang mga mapagkukunan ay ipinapadala sa pamamagitan ng isang karaniwang channel nang sabay-sabay sa pamamagitan ng paggamit ng mga multiplexer. Kung ang mga senyas na ito ay sabay na ipinapadala sa isang tiyak na bandwidth, sanhi ito ng pagkagambala. Upang mapagtagumpayan ito, ang mga signal ng pagsasalita ay binago sa iba't ibang mga frequency ng carrier upang ang tinta ay ibagay ang mga ito sa nais na bandwidth ng kanyang sariling pagpipilian sa loob ng saklaw ng paghahatid.
- Isa pang teknikal na dahilan ay antena sukat ang laki ng antena ay baligtad na proporsyonal sa dalas ng nag-iilaw na signal. Ang pagkakasunud-sunod ng laki ng antena aperture ay hindi bababa sa isa sa isang ikasampu ng haba ng daluyong ng signal. Ang laki nito ay hindi maisasagawa kung ang signal ay 5 kHz samakatuwid, ang pagtaas ng dalas sa pamamagitan ng proseso ng modulate ay tiyak na mabawasan ang taas ng antena.
- Mahalaga ang modulasyon upang ilipat ang mga signal sa malalaking distansya dahil hindi posible na magpadala ng mga signal ng mababang dalas para sa mas mahabang distansya.
- Katulad nito, mahalaga din ang pagbago upang maglaan ng mas maraming mga channel para sa mga gumagamit at upang madagdagan ang kaligtasan sa ingay.
Upang simulang malaman ang tungkol sa detalyadong impormasyon ng mga diskarte sa pagbubuo, ipaalam sa amin ang tungkol sa mga uri ng signal sa proseso ng modulasyon .
Modulate Signal
Ang senyas na ito ay tinatawag din bilang isang senyas ng mensahe. Hawak nito ang data na kailangang maipasa at tinawag na signal ng mensahe. Ito ay isinasaalang-alang bilang signal ng baseband kung saan sumasailalim ito sa isang proseso ng modulasyon upang ma-broadcast o maipa-usap. Dahil dito, ito ang modulate signal.
Signal ng Carriers
Ito ang mataas na saklaw ng signal ng dalas na kung saan ay may tukoy na antas ng amplitude, dalas, at phase, ngunit wala itong hawak na anumang data. Kaya, ito ay tinatawag na signal ng carrier dahil ito ay walang laman. Ginagamit lamang ito upang maipadala ang mensahe sa seksyon ng tatanggap pagkatapos ng proseso ng pagbubuo.
Modulated Signal
Ang kinahinatnan na signal na nakuha pagkatapos ng pamamaraan ng modulasyon ay tinatawag na isang modulated signal. Ito ang produkto ng parehong carrier at modulate signal.
Iba't ibang Mga Uri ng Modulasyon
Ang dalawang uri ng modulasyon: tinalakay na ang mga diskarte sa analog at digital na pagbubuo. Sa parehong mga diskarte, ang baseband na impormasyon ay na-convert sa mga signal ng Frequency ng Radyo, ngunit sa analog modulation, ang mga ito Komunikasyon sa RF ang mga signal ay isang tuloy-tuloy na saklaw ng mga halaga, samantalang sa digital na modulasyon ang mga ito ay nakaayos na mga discrete na estado.
Mga Uri ng Modulasyon
Pagbubuo ng Analog
Sa modulasyon na ito, ang isang patuloy na magkakaibang sine wave ay ginagamit bilang isang carrier wave na nag-modulate ng signal ng mensahe o signal ng data. Ang pangkalahatang pagpapaandar ng Sinusoidal alon ay ipinapakita sa pigura sa ibaba, kung saan, tatlong mga parameter ang maaaring mabago upang makakuha ng modulate - higit sa lahat ang amplitude, frequency, at phase, kaya't ang mga uri ng analog modulation ay:
- Modulasyon ng amplitude (AM)
- Pagbuo ng dalas (FM)
- Pagbuo ng phase (PM)
Sa modulasyon ng amplitude , ang malawak ng alon ng carrier ay iba-iba sa proporsyon ng signal ng mensahe, at ang iba pang mga kadahilanan tulad ng dalas at yugto ay mananatiling pare-pareho. Ang modulated signal ay ipinapakita sa figure sa ibaba, at ang spectrum nito ay binubuo ng isang mas mababang frequency band, upper-frequency band, at mga bahagi ng dalas ng carrier. Ang ganitong uri ng modulasyon ay nangangailangan ng higit na bandwidth, mas maraming lakas. Napakahirap ng pagsala sa modulasyong ito.
Mga Uri ng Pagbubuo ng Analog
Pagbabago ng dalas (FM) iba-iba ang dalas ng carrier sa proporsyon ng mensahe o signal ng data habang pinapanatili ang iba pang mga parameter na pare-pareho. Ang bentahe ng FM kaysa sa AM ay ang mas malaking pagpigil sa ingay sa gastos ng bandwidth sa FM. Ginagamit ito sa mga application tulad ng radio, radar, telemetry seismic prospecting, at iba pa. Ang kahusayan at mga bandwidth ay nakasalalay sa index ng modulation at maximum na dalas ng modulate.
Sa pagbubuo ng yugto , ang bahagi ng carrier ay iba-iba alinsunod sa signal ng data. Sa ganitong uri ng modulasyon, kapag binago ang yugto nakakaapekto rin ito sa dalas, kaya't ang modulang ito ay nasa ilalim din ng pagbubuo ng dalas.
Ang modulasyong analog (AM, FM, at PM) ay mas sensitibo sa ingay. Kung ang ingay ay pumapasok sa isang system, magpapatuloy ito at madadala hanggang sa huling tatanggap. Samakatuwid, ang sagabal na ito ay maaaring mapagtagumpayan ng diskarteng digital na modulasyon.
AM
Digital Modulation
Para sa mas mahusay na kalidad at mahusay na komunikasyon, nagtatrabaho ang diskarte sa digital na modulasyon. Ang mga pangunahing bentahe ng digital na modulasyon kaysa sa analog modulation ay may kasamang pinahihintulutang lakas, magagamit na bandwidth, at mataas na kaligtasan sa ingay. Sa digital modulation, isang signal signal ay na-convert mula sa analog sa digital message at pagkatapos ay binago sa pamamagitan ng paggamit ng carrier wave.
Ang alon ng carrier ay naka-key o nakabukas at naka-off upang lumikha ng mga pulso na tulad ng signal ay modulate. Katulad ng analog, narito ang mga parameter tulad ng amplitude, frequency, at phase variation ng carrier wave na nagpasiya ng uri ng digital modulation.
Ang mga uri ng digital modulation ay batay sa uri ng signal at application na ginamit tulad ng Amplitude Shift Keying, Frequency Shift Keying, Phase Shift Keying, Differential Phase Shift Keying, Quadrature Phase Shift Keying, Minimum Shift Keying, Gaussian Minimum Shift Keying, Orthogonal Frequency Division Multiplexing, atbp. , tulad ng ipinakita sa pigura.
Ang paglipat ng amplitude ng pagbabago ay binabago ang amplitude ng alon ng carrier batay sa signal ng baseband o signal ng mensahe, na nasa digital format. Ginagamit ito para sa mga kinakailangan sa mababang banda at sensitibo sa ingay.
Sa pag-keying ng shift ng dalas, ang dalas ng alon ng carrier ay iba-iba para sa bawat simbolo sa digital na data. Kailangan nito ng mas malaking bandwidth tulad ng ipinakita sa figure. Katulad nito, ang pag-shift ng phase shift ay binabago ang yugto ng carrier para sa bawat simbolo at hindi ito gaanong sensitibo sa ingay.
Pagbuo ng Dalas
Upang makalikha ng daloy ng modulated na dalas, ang dalas ng alon ng radyo ay iba-iba alinsunod sa amplitude ng input signal.
Pagbuo ng Dalas
Kapag ang audio wave ay binago sa signal ng carrier ng dalas ng radyo, pagkatapos ay mababago ng nabuong signal ng dalas ang antas ng dalas nito. Ang pagkakaiba-iba kung saan ang alon ay gumagalaw paitaas at pababa ay mapapansin. Ito ay tinatawag na paglihis at sa pangkalahatan ay kinakatawan bilang paglihis ng kHz.
Bilang isang halimbawa, kapag ang signal ay may isang paglihis ng alinman sa + o - 3kHz, pagkatapos ito ay kinakatawan bilang ± 3kHz. Nangangahulugan ito na ang signal ng carrier ay mayroong pataas at pababang paglihis ng 3kHz.
Ang mga istasyon ng pag-broadcast na nangangailangan ng saklaw ng napakataas na dalas sa frequency spectrum (sa saklaw na 88.5 - 108 MHz), tiyak na kailangan nila ng isang malaking halaga ng paglihis na halos ± 75 kHz. Tinatawag itong modular ng malawak na banda ng dalas. Ang mga signal sa saklaw na ito ay nagtataglay ng kakayahang tulungan ang mataas na kalidad ng mga pagpapadala, samantalang nangangailangan din sila ng mas mataas na bandwidth. Sa pangkalahatan, pinapayagan ang 200kHz para sa bawat WBFM. At para sa makitid na FM, sapat na ang paglihis ng ± 3 kHz.
Habang nagpapatupad ng isang alon ng FM, mas kapaki-pakinabang na malaman ang saklaw ng pagiging epektibo ng modulasyon. Tumayo ito bilang parameter sa mga nagsasaad ng mga kadahilanan tulad ng pag-alam sa uri ng signal kung malawak na banda o makitid na signal ng band FM. Nakatutulong din ito sa pagtiyak na ang buong mga tatanggap o transmiter na nasa system ay na-program upang maiakma sa standardisadong saklaw ng modulasyon dahil nagpapakita ito ng isang epekto sa mga salik tulad ng spacing ng channel, bandwidth ng tatanggap, at iba pa.
Kaya, upang maipahiwatig ang antas ng pagbago, matutukoy ang modulation index at deviation ratio na mga parameter.
Ang magkaiba mga uri ng pagbago ng dalas isama ang sumusunod.
Makitid na banda FM
- Ito ay tinatawag na bilang ng uri ng dalas ng modulasyon kung saan ang halaga ng index ng modulation ay masyadong minimal.
- Kapag ang halaga ng index ng modulation ay<0.3, then there will be an only carrier and corresponding sidebands having bandwidth as twice the modulating signal. So, β ≤ 0.3 is called narrow band frequency modulation.
- Ang maximum na saklaw ng dalas ng modulate ay 3 kHz
- Ang maximum na halaga ng paglihis ng dalas ay 75 kHz
Malawak na banda FM
- Ito ay tinawag bilang uri ng pagbuo ng dalas kung saan malaki ang halaga ng index ng modulation.
- Kapag ang halaga ng index ng modulation ay> 0.3, pagkatapos ay magkakaroon ng higit sa dalawang sidebands na may bandwidth bilang dalawang beses ang modulate signal. Kapag tumaas ang halaga ng index ng modulation, pagkatapos ay tataas ang bilang ng mga sidebands. Kaya, ang β> 0.3 ay tinawag na makitid na modulasi ng dalas ng banda.
- Ang maximum na saklaw ng mga frequency ng modulate ay nasa pagitan ng 30 Hz - 15 kHz
- Ang maximum na halaga ng paglihis ng dalas ay 75 kHz
- Ang modulation ng dalas na ito ay nangangailangan ng isang mas mataas na saklaw ng bandwidth na halos 15 beses na mas maaga sa makitid na modulasi ng dalas ng banda.
Ang iba pang mga uri ng mga diskarte sa modulasyon na ginamit sa sistema ng komunikasyon ay:
- Pag-shift ng binary phase shift
- Pagkakaiba ng paggalaw ng phase-shift
- Pagkakaiba ng quadrature phase shift keying
- Offset quadrature phase shift keying
- Audio FSK
- Multi FSK
- Dual-tone na FSK
- Minimum na shift keying
- Gaussian minimum shift shift
- Ang uri ng modulate ng naka-code na Trellis
Mga Kalamangan ng Iba't ibang Mga Uri ng Modulasyon
Para sa mga layunin ng paghahatid, ang laki ng antena kailangang maging napakalaki bago ang pamamaraan ng modulation ay hindi iminungkahi. Ang antas ng komunikasyon ay nahihigpitan dahil hindi magkakaroon ng mga komunikasyon sa malayo na pagkakaroon ng mga zero na antas ng mga pagbaluktot.
Kaya, sa pagbuo ng modulasyon, maraming mga pakinabang ng paggamit mga sistema ng komunikasyon . At ang pinakinabangan ng modulasyon ay:
- Ang laki ng antena ay maaaring mabawasan
- Walang nangyayari na anumang uri ng pagsasama-sama ng signal
- Ang hanay ng komunikasyon ay pinahusay
- Magkakaroon ang posibilidad ng multiplexing
- Ang isa ay maaaring ayusin ang bandwidth ayon sa mga kinakailangan
- Nadagdagan ang kalidad ng pagtanggap
- Mas mahusay na pagganap at pagiging epektibo
Mga Aplikasyon ng Iba't ibang Mga Uri ng Modulasyon
Mayroong isang malawak na hanay ng iba't ibang mga diskarte sa pagbubuo at ang mga ito ay:
- Naipatupad sa paghahalo ng musika, at mga system ng recording ng magnetikong tape
- Upang subaybayan ang pagsubaybay sa EEG para sa mga bagong panganak na bata
- Ginamit sa telemetry
- Ginamit sa radar
- Mga diskarte sa pag-broadcast ng FM
Upang maiwasan ang paggawa ng artikulong ito na kumplikado, ang ilang mga equation sa matematika at malalim na impormasyon tungkol sa mga digital na sistema ng komunikasyon ay na-exempto mula rito. Gayunpaman, ang mga pagsisikap na isinagawa upang mailabas ang artikulong ito ay matiyak ang pangunahing impormasyon sa iba mga uri ng modulasyon sa sistema ng komunikasyon . Gayundin, mas mahalaga na magkaroon ng isang malinaw na ideya kung ano ang mga
