Mengunci frekuensi adalah yang paling penting modulasi digital teknik, dan ia juga dikenali sebagai FSK. Suatu isyarat mempunyai amplitud, frekuensi, dan fasa sebagai sifat. Setiap isyarat mempunyai tiga sifat ini. Untuk meningkatkan salah satu sifat isyarat, kita boleh menjalani proses modulasi. Kerana terdapat pelbagai kelebihan dari teknik modulasi . Bagi mereka beberapa kelebihan adalah - antena ukuran dikurangkan, elakkan penggandaan isyarat, turunkan SNR, komunikasi jarak jauh boleh dilakukan, dll. Ini adalah kelebihan penting dari proses modulasi. Sekiranya kita memodulasi amplitud isyarat binari input mengikut isyarat pembawa iaitu dipanggil sebagai amplitud shift keying. Di sini, dalam artikel ini, kita akan membincangkan apa itu kunci peralihan frekuensi dan modulasi FSK, proses demodulasi beserta kelebihan dan kekurangannya.
Apa itu Kekunci Penggeseran Frekuensi?
Ia ditakrifkan sebagai perubahan atau peningkatan ciri frekuensi isyarat binari input mengikut isyarat pembawa. Variasi amplitud adalah salah satu kelemahan utama dalam ASK. Oleh kerana itu, teknik modulasi tanya ini digunakan dalam beberapa aplikasi sahaja. Kecekapan daya spektrumnya juga rendah. Ia membawa kepada pembaziran kuasa. Oleh itu untuk mengatasi kekurangan ini, Frekuensi Shift Keying lebih disukai. FSK juga dikenali sebagai Binary Kekunci Penggeseran Frekuensi (BFSK). Teori peralihan frekuensi di bawah menerangkan apa yang berlaku di modulasi keisikan beralih frekuensi .
Teori Kekunci Pergeseran Frekuensi
Teori peralihan frekuensi ini menunjukkan bagaimana ciri frekuensi isyarat binari berubah mengikut isyarat pembawa. Di FSK, maklumat binari dapat dihantar melalui isyarat pembawa bersama dengan perubahan frekuensi. Rajah di bawah menunjukkan rajah blok keisikan frekuensi .
Gambarajah-blok FSK
Dalam FSK, dua isyarat pembawa digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang termodulasi FSK. Sebab di sebalik ini, isyarat termodulasi FSK ditunjukkan dalam dua frekuensi yang berbeza. Frekuensi disebut 'frekuensi tanda' dan 'frekuensi ruang'. Frekuensi tanda telah mewakili logik 1 dan frekuensi ruang telah mewakili logik 0. Hanya ada satu perbezaan antara dua isyarat pembawa ini, iaitu input pembawa 1 yang mempunyai lebih banyak frekuensi daripada input pembawa 2.
Input pembawa 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
Input pembawa 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
Suis multiplexer 2: 1 mempunyai peranan penting untuk menghasilkan output FSK. Di sini suis disambungkan ke input pembawa 1 untuk semua logik 1 dari urutan input binari. Dan suis disambungkan ke input pembawa 2 untuk semua logik 0 dari urutan binari input. Jadi, bentuk gelombang termodulasi FSK yang dihasilkan mempunyai frekuensi tanda dan frekuensi ruang.
FSK-modulasi-output-bentuk gelombang
Sekarang kita akan melihat bagaimana gelombang modulasi FSK dapat didemodulasi di sisi penerima. Demodulasi ditakrifkan sebagai menyusun semula isyarat asal dari isyarat termodulasi. Demodulasi ini boleh dilakukan dengan dua cara. Mereka
- Pengesanan FSK yang koheren
- Pengesanan FSK yang tidak koheren
Satu-satunya perbezaan antara kaedah pengesanan koheren dan tidak koheren adalah fasa isyarat pembawa. Sekiranya isyarat pembawa yang kita gunakan di sisi pemancar dan sisi penerima berada dalam fasa yang sama ketika proses demodulasi disebut cara pengesanan yang koheren dan ia juga dikenal sebagai pengesanan segerak. Sekiranya isyarat pembawa yang kita gunakan di sisi pemancar dan penerima tidak berada dalam fasa yang sama maka proses modulasi seperti itu dikenali sebagai Pengesanan tidak koheren. Nama lain untuk pengesanan ini adalah pengesanan Asinkron.
Pengesanan FSK yang koheren
Dalam pengesanan FSK segerak ini, gelombang yang dimodulasi terjejas oleh bunyi bising ketika sampai ke penerima. Jadi, bunyi ini dapat dihilangkan dengan menggunakan penapis jalur lebar (BPF). Di sini pada tahap pengganda, isyarat modulasi FSK yang bising didarabkan dengan isyarat pembawa dari tempatan pengayun peranti. Kemudian isyarat yang dihasilkan berlalu dari BPF. Di sini penapis jalur lebar ini ditugaskan untuk memotong frekuensi yang sama dengan frekuensi isyarat input binari. Oleh itu, frekuensi yang sama boleh dibenarkan ke peranti keputusan. Di sini alat keputusan memberikan 0 dan 1 untuk ruang dan menandakan frekuensi bentuk gelombang termodulasi FSK.
koheren-FSK-pengesanan
Pengesanan FSK yang tidak koheren
Isyarat FSK yang dimodulasi diteruskan dari penapis jalur lebar 1 dan 2 dengan frekuensi pemotongan sama dengan frekuensi ruang dan tanda. Jadi, komponen isyarat yang tidak diingini dapat dihapuskan dari BPF. Dan isyarat FSK yang diubahsuai digunakan sebagai input kepada dua pengesan sampul. Pengesan sampul ini adalah litar yang mempunyai diod (D). Berdasarkan input ke pengesan sampul, ia memberikan isyarat output. Pengesan sampul surat ini digunakan dalam proses demodulasi amplitud. Berdasarkan inputnya, ia menghasilkan isyarat dan kemudian diteruskan ke peranti ambang. Peranti ambang ini memberikan logik 1 dan 0 untuk frekuensi yang berbeza. Ini sama dengan urutan input binari yang asal. Jadi, penjanaan dan pengesanan FSK dapat dilakukan dengan cara ini. Proses ini boleh dikenali untuk modulasi dan demodulasi keaktifan peralihan frekuensi eksperimen juga. Dalam eksperimen FSK ini, FSK dapat dihasilkan oleh IC pemasa 555 dan pengesanan dapat dilakukan dengan 565IC yang dikenali sebagai gelung terkunci fasa (PLL) .
pengesanan-tidak koheren-FSK
Terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan kunci peralihan frekuensi disenaraikan di bawah.
Kelebihan
- Proses mudah untuk membina litar
- Variasi amplitud sifar
- Menyokong kadar data yang tinggi.
- Kebarangkalian ralat rendah.
- SNR tinggi (nisbah isyarat ke bunyi).
- Lebih banyak kekebalan kebisingan daripada ASK
- Penerimaan bebas ralat boleh dilakukan dengan FSK
- Berguna dalam penghantaran radio frekuensi tinggi
- Lebih disukai dalam komunikasi frekuensi tinggi
- Aplikasi digital berkelajuan rendah
Kekurangan
- Ia memerlukan lebar jalur lebih banyak daripada ASK dan PSK (phase shift keying)
- Oleh kerana keperluan lebar jalur yang besar, FSK ini mempunyai batasan untuk digunakan hanya dalam modem berkelajuan rendah yang kadar bitnya adalah 1200 bit / saat.
- Kadar ralat bit lebih sedikit di saluran AEGN daripada kefasa fasa.
Oleh itu, beralih ke frekuensi adalah salah satu teknik modulasi digital yang baik untuk meningkatkan ciri frekuensi isyarat binari input. Dengan teknik modulasi FSK kita dapat mencapai komunikasi tanpa ralat dalam beberapa aplikasi digital. Tetapi FSK ini mempunyai kadar data yang terbatas dan menggunakan lebih banyak lebar jalur dapat diatasi dengan QAM, yang dikenal sebagai modulasi amplitud kuadratur. Ia adalah gabungan modulasi amplitud dan modulasi fasa.
