Модуляція - це... Широтно-імпульсна модуляція

Дата:

2018-12-05 07:10:20

Перегляди:

488

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

Стикаючись в повсякденному житті з новими поняттями, багато хто намагаються знайти відповіді на свої питання. Саме для цього необхідно описувати будь-які явища. Одним з них є таке поняття, як модуляція. Про нього і піде мова далі.

Загальна інформація

Модуляція – це процес зміни одного або цілого набору параметрів високочастотного коливання згідно із законом низькочастотного інформаційного повідомлення. Результатом цього є перенесення спектра керуючого сигналу в область високих частот, так як ефективне мовлення в простір вимагає, щоб всі приймально-передавальні пристрої функціонували на різних частотах, не перебиваючи один одного. Завдяки цьому процесу інформаційні коливання поміщаються на несучу, апріорно відому. В керуючому сигналі міститься інформація, що передається. Високочастотне коливання бере на себе роль переносника інформації, за рахунок чого набуває статус несучого. В керуючому сигналі закладені передані дані. Існують різні типи модуляції, які залежать від того, якої форми коливання використовують: прямокутні, трикутні або якісь інші. При дискретному сигналі прийнято говорити про маніпуляції. Отже, модуляція – це процес, який передбачає коливання, тому вона може бути частотної, амплітудної, фазової та ін

Модуляція це

Різновиди

Тепер можна розглянути, які види цього явища існують. По суті, модуляція – це процес, при якому низькочастотна хвиля переноситься високочастотної. Найчастіше використовуються наступні види: частотна, амплітудна і фазова. При частотній модуляції відбувається зміна частоти, при амплітудної – амплітуди, а при фазовій – фази. Існують і змішані види. Імпульсна модуляція і модифікація відносяться до окремих видів. В цьому випадку параметри високочастотного коливання змінюються дискретно.

Більше:

Компанія Акадо - відгуки тільки відмінні!

Компанія Акадо - відгуки тільки відмінні!

Акадо – це одна з лідируючих компаній у Росії, що займається підключенням безлімітного інтернету і телебачення в Москві і Московській області, а також у багатьох великих регіонах РФ. Осівши в 1995 році і 13 років протримавшись на одному рівні з...

Кабель RS-232: опис, низначение, технічні характеристики

Кабель RS-232: опис, низначение, технічні характеристики

Строго кажучи, кабель RS-232 – це найменування стандарту, що описує інтерфейс з'єднання з комп'ютера з пристроєм передачі даних. RS – recommended standard, перекладається як "рекомендований стандарт", а 232 – номер типу. В...

Смартфон Samsung Galaxy Alpha: відгуки. «Самсунг Альфа»: характеристики, ціна

Смартфон Samsung Galaxy Alpha: відгуки. «Самсунг Альфа»: характеристики, ціна

Концерн Samsung славиться більш практичними телефонами, на відміну від свого прямого конкурента Apple. Останній більш відомий стилем і красою продукції, в той час як корейська компанія виробляє, швидше, бюджетні, але практичні девайси. Так ось, забуд...

Амплітудна модуляція

В системах з таким видом зміни відбувається зміна амплітуди несучої хвилі з високою частотою за допомогою модулюючим хвилі. При аналізі частот на виході виявляються не тільки вхідні частоти, але і їх сума і різниця. У цьому випадку, якщо модуляція – це комплексна хвиля, як, наприклад, мовні сигнали, що складаються з безлічі частот, то для суми та різниці частот потрібно дві смуги, одна нижче несучої, а друга вища. Їх називають бічними: верхній і нижній. Перша – це копія початкового звукового сигналу, зрушеного на певну частоту. Нижня смуга – це копія початкового сигналу, що пройшла інвертування, тобто оригінальні верхні частоти – це нижні частоти в нижній бічній.

Нижня бічна являє собою дзеркальне відображення верхній бічній щодо частоти несучої. Система, що використовує амплітудну модуляцію, передавальна несучу і обидві бічні, називається двосмугової. Несуча не містить корисної інформації, тому її можна прибрати, але в будь-якому випадку смуга сигналу буде в два рази більше від початкової. Звуження смуги досягається за рахунок витіснення не тільки несучої, але і одній з бічних, так як в них міститься одна інформація. Цей вид відомий як односмугової модуляції з пригніченою несучої.

Модуляція і детектування

Демодуляція

Для цього процесу потрібно змішати модульований сигнал з несучою тієї ж частоти, що випускається модулятором. Після цього виходить початковий сигнал у вигляді окремої частоти або смуги частот, а потім відфільтровують від інших сигналів. Іноді генерування несучої для демодуляції відбувається на місці, при цьому вона не завжди збігається з частотою несучої на самому модуляторі. З-за невеликої різниці між частотами з'являються розбіжності, що характерно для телефонних ланцюгів.

Типи модуляції

Імпульсна модуляція

В даному випадку використовується цифровий модулюючий сигнал, тобто це дозволяє кодувати більше одного біта на бод допомогою бінарного кодування сигналу даних сигнал з кількома рівнями. Біти бінарних сигналів іноді розбивають на пари. Для пари біт можна використовувати чотири варіанти комбінації, при цьому кожна пара буває представлена одним з чотирьох рівнів амплітуди. Такий закодований сигнал характеризується тим, що швидкість модуляції в бодах наполовину менше початкового сигналу даних, тому його можна використовувати для амплітудної модуляції звичайним чином. Вона знайшла своє застосування в радіозв'язку.

Частотна модуляція

Системи з такою модуляцією припускають, що частота несучої буде змінюватися відповідно з формою модулюючого сигналу. Цей вид перевершує амплітудну в плані стійкості до певних дій, наявних на телефонній мережі, тому його варто використовувати на низьких швидкостях, де немає необхідності в залученні великої смуги частот.

Цифрова модуляція

Фазо-амплітудна модуляція

Щоб збільшити число біт на бод, можна скомбінувати фазову і амплітудну модуляцію.

В якості одного з сучасних методів амплітудно-фазової модуляції можна назвати той, який базується на передачі декількох несучих. Приміром, у якомусь додатку використовується 48 несучих, розділених смугою в 45 Гц. За допомогою комбінуванняамплітудної і фазової модуляції для кожної несучої виділяється до 32 дискретних станів на кожен окремий період боду, завдяки чому можна переносити по 5 біт на бод. Виходить, що вся ця сукупність дозволяє переносити 240 біт на бод. При роботі зі швидкістю 9600 біт/с швидкість модуляції вимагає лише 40 бод. Такий низький показник досить терпимо до амплітудним і фазовим стрибків, властивим телефонної мережі.

Імпульсно-кодова модуляція

Цей вид зазвичай розглядається в якості системи для трансляції аналогових сигналів, наприклад, голос у цифровому вигляді. Ця техніка модуляції не використовується в модемах. Тут відбувається стробування аналогового сигналу зі швидкістю, що вдвічі перевищує найвищу частоту компоненту сигналу в аналоговій формі. При використанні таких систем на телефонних мережах стробування відбувається 8000 разів в секунду. Кожен відлік – це рівень напруги, закодований семибитным кодом. Щоб найкращим чином представити розмовну мову, використовується кодування за логарифмічним законом. Сім біт спільно з восьмим, що говорить про наявність сигналу, формують октет.

Для відновлення сигналу повідомлення потрібно модуляція і детектування, тобто зворотний процес. При цьому сигнал перетвориться нелінійним способом. Нелінійні елементи збагачують спектр вихідного сигналу новими компонентами спектра, а для виділення низькочастотних компонентів використовуються фільтри. Модуляція і детектування можуть здійснюватися із застосуванням вакуумних діодів, транзисторів, напівпровідникових діодів в якості нелінійних елементів. Традиційно використовуються точкові напівпровідникові діоди, так як у площинних вхідна ємність помітно більше.

Широтно-імпульсна модуляція

Сучасні види

Цифрова модуляція забезпечує набагато більшу інформаційну ємність і забезпечує сумісність з різноманітними службами цифрових даних. Крім цього, з її допомогою підвищується захищеність інформації, поліпшується якість систем зв'язку, та прискорюється доступ до них.

Існує ряд обмежень, з якими стикаються розробники будь-яких систем: допустима потужність і ширина частотної смуги, заданий шумовий рівень систем зв'язку. З кожним днем збільшується чисельність користувачів систем зв'язку, а також зростає попит на них, що вимагає збільшення радиоресурса. Цифрова модуляція помітно відрізняється від аналогової тим, що несе в ній передає великі обсяги інформації.

Імпульсна модуляція

Складності використання

Перед розробниками систем цифрового радіозв'язку коштує така основне завдання – знайти компроміс між шириною смуги трансляції даних і складністю системи в технічному плані. Для цього доречно використовувати різні методи модуляції, щоб отримати необхідний результат. Радіозв'язок можна організувати і при використанні найпростіших схем передавача і приймача, але для такого зв'язку буде використовуватися спектр частот, пропорційний кількості користувачів. Для більш складних приймачів і передавачів потрібна менша смуга частот для трансляції інформації в тому ж обсязі. Для переходу до спектрально-ефективних методів передачі необхідно ускладнити обладнання відповідним чином. Ця проблема не залежить від виду зв'язку.

Альтернативні варіанти

Широтно-імпульсна модуляція характеризується тим, що її несе сигнал являє собою послідовність імпульсів, при цьому частота імпульсів постійна. Зміни стосуються тільки тривалість кожного імпульсу відповідно модулюючому сигналі.

Широтно-імпульсна модуляція відрізняється від частотно-фазового. Остання припускає модуляцію сигналу у вигляді синусоїди. Він характеризується постійною амплітудою і змінною частотою або фазою. Імпульсні сигнали теж можна промодулировать по частоті. Може бути тривалість імпульсів фіксована, а їх частота знаходиться в якомусь середньому значенні, а ось їх миттєве значення буде змінюватися в залежності від модулюючих сигналів.

Частота модуляції

Висновки

Можна використовувати прості види модуляції, при цьому тільки один параметр буде змінюватися відповідно з модулюючим інформацією. Комбінована схема модуляції, яка застосовується в сучасному обладнанні для роботи зв'язку, - це коли відбувається одночасна зміна і амплітуди і фази несучої. В сучасних системах може використовуватися кілька піднесучих, для кожної з яких використовується модуляція певного виду. У цьому випадку мова йде про схеми модуляції сигналів. Використовується цей термін і для складних багаторівневих видів, коли для вичерпної інформації потрібно додатковий опис характеристик.

В сучасних системах зв'язку використовуються найбільш ефективні типи модуляції, завдяки чому забезпечується мінімізація ширини смуги з метою звільнення частотного простору для інших видів сигналів. Якість зв'язку від цього тільки виграє, однак складність обладнання в даному випадку виявляється дуже висока. В кінцевому підсумку частота модуляції дає результат, видимий кінцевому користувачеві тільки в плані зручності використання технічних засобів.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/technology/11433-modulation-pulse-width-modulation.html

BE: https://tostpost.com/be/tehnalog/20074-madulyacyya---geta-shyrotnym--mpul-snyh-madulyacyya.html

DE: https://tostpost.com/de/technologie/19883-modulation-ist-pulsweitenmodulation.html

En: https://tostpost.com/technology/25459-modulation-pulse-width-modulation.html

ES: https://tostpost.com/es/la-tecnolog-a/19793-la-modulaci-n-es-modulaci-n-por-ancho-de-pulsos.html

HI: https://tostpost.com/hi/technology/11249-modulation-pulse-width-modulation.html

JA: https://tostpost.com/ja/technology/11248-modulation-pulse-width-modulation.html

KK: https://tostpost.com/kk/tehnologiya/20177-modulyaciya---b-l-shirotno-impul-st-k-modulyaciya.html

PL: https://tostpost.com/pl/technologii/20793-modulacja---to-pulse-modulation.html

PT: https://tostpost.com/pt/tecnologia/20646-a-modula-o-pulse-width-modulation.html

TR: https://tostpost.com/tr/teknoloji/20141-mod-lasyon---bu-darbe-geni-lik-mod-lasyonu.html

ZH: https://tostpost.com/zh/technology/2910-modulation-pulse-width-modulation.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Любите працювати своїми руками? Електроніка в допомогу!

Любите працювати своїми руками? Електроніка в допомогу!

Електроніка, зокрема, побутові електронні прилади, просто увірвалася в життя людини і настільки міцною в ній зміцнилася, що просто неможливо собі уявити своє життя без такої маси пристроїв. Так, наприклад, старше покоління не може...

Робот-пилосос IRobot Roomba 780: огляд, характеристики і відгуки власників

Робот-пилосос IRobot Roomba 780: огляд, характеристики і відгуки власників

Компанія IRobot розробляє роботизовані пилососи з 2000 року. А модель IRobot Roomba 780 є однією з найбільш інноваційних із них. По всьому світу продано понад 8 млн одиниць "розумної" техніки, але багато чого з того, що знаходитьс...

Базова станція GSM і здоров'я людини

Базова станція GSM і здоров'я людини

Зараз, коли мобільні пристрої бездротового зв'язку використовуються навіть учнями молодших класів, багато хто починає цікавитися, що ж таке базова станція стільникового зв'язку і який вплив вона чинить на людину. Не дивно, що в но...

Які вибрати кращі бездротові навушники?

Які вибрати кращі бездротові навушники?

Засоби бездротового зв'язку охоплюють нові сфери, однією з яких є виробництво аудіотехніки. Сьогодні мало кого можна здивувати датчиками радіосигналу, з допомогою яких електроніка забезпечує передачу інформації – подібні при...

Перехід на іншого оператора зі збереженням номера:

Перехід на іншого оператора зі збереженням номера: "Мегафон", "Білайн", МТС, "Tele2", "Ростелеком"

Коли свій мобільний оператор з якихось причин не влаштовує, а втрачати безліч контактів не хочеться, можна скористатися такою послугою, як перехід на іншого оператора зі збереженням номера. Чи є якісь особливості у цієї процедури ...

TL-WN7200ND: опис, характеристики і відгуки

TL-WN7200ND: опис, характеристики і відгуки

Мережевий бездротовий адаптер з зовнішньою антеною TL-WN7200ND від компанії TP-Link призначений для підключення різних персональних комп'ютерів до обчислювальної мережі. У нього непогані технічні характеристики і демократична варт...