Fasemodulasie as 'n metode van data-oordrag

2024 Outeur: Trinity Chesterton | [email protected]. Laas verander: 2024-01-02 00:28

Soos jy weet, bestaan 'n radiofrekwensiesein uit 'n draer, wat gebaseer is op radio-emissie in die vorm van 'n eenvoudige harmoniese ossillasie u (t)=U cos (ωt + φ). Dit volg hieruit dat daar drie onafhanklike parameters in die drafrekwensiesein is, deur op te tree waarop dit moontlik is om veranderinge in die beheersein vas te vang.

Dit impliseer die moontlikheid van drie tipes: amplitude (AM), frekwensie (FM) en fasemodulasie (PM).

Fasemodulasie is 'n metode om analoog of digitale inligting oor te dra deur die beginhoek (fase) φ_{0 van die drafrekwensie van die uitgesaaide sein te verander.}

Daarmee hang die fase φ(t) af van die amplitude van die beheer (modulerende) sein, d.w.s. φ(t)=ω_0t + _Δφ∙sinΩt + φ₀==φ_{0 + ke (t), waar k die proporsionaliteitsfaktor is.}

'n Fase-gemoduleerde sein word oor die algemeen beskryf deur die uitdrukking u (t)=U_{n sin [ωt + φ (t))].}

Wanneer ons met een toon moduleer [e (t)=E sin Ωt] het ons: φ(t)=φ₀ + kE sin Ωt=φ ₀ +Δφ_{maxsin Ωt.}

Nadat die waarde van φ(t) in die vergelyking van die fase-gemoduleerde sein vervang is, kry ons u (t)=U_n sin (ω _n t + φ₀ + Δφ_max sin Ωt), waar Δφ_max is die maksimum faseverandering eweredig aan amplitude van die beheerspanning. Δφ_{maxword andersins die hoekmodulasie-indeks genoem en aangedui deur m.}

Soos jy kan sien, by FM m=Δφ_max =kE. Die oombliklike waarde van die tyd-varierende fasehoek Θ (t) is Θ (t)=ω_n t + φ₀ + msin Ωt, dus ω=d Θ (t)/dt=ω_n + mΩ cosΩt, waar mΩ=Δφ_maxΩ=Δ ω _n =kEΩ - maksimum frekwensie-afwyking vanaf ω_{nby PM, direk eweredig aan die amplitude en frekwensie van die modulerende ossillasie.}

Dus, met PM, is die modulasie-indeks, wat die maksimum faseverandering kenmerk, eweredig aan die amplitude van die beheersein en is nie afhanklik van die modulasiefrekwensie nie. Die verandering in frekwensie relatief tot die gemiddelde waarde (afwyking) verander in direkte verhouding tot die amplitude en frekwensie van die modulerende spanning.

Afhangende van die gebruiksvoorwaardes, het fasemodulasie verskeie variëteite. Een van hulle is veral relatiewe faseverskuiwingsleuteling.

In hierdie vorm, afhangende van die modulerende sein, verander slegs die fase van die sein, en die frekwensie enamplitude onveranderd bly. Met OFM is die inligtingswaarde nie die absolute verandering in die fase nie, maar die verandering daarvan relatief tot die vorige waarde.

Die elektroniese stroombaan wat veroorsaak dat die fasehoek van die gemoduleerde golfvorm (relatief tot die ongemoduleerde draer) verander in ooreenstemming met die modulerende sein, word 'n fasemodulator genoem.

Baie soorte sulke beelde is ontwikkel. 'n Eenvoudige modulatorkring bevat 'n varicap - 'n diode wat in staat is om die aansluitingskapasitansie onder die werking van 'n beheerspanning te verander. In hierdie stroombaan verander die modulerende spanning die kapasitansie van die varicap. Die faseverskuiwing hang af van die relatiewe waarde van die kapasitansie van hierdie diode en die lasweerstand R.

Dus, hierdie verskuiwing hang af van die modulerende spanning. Dit is wat die fasemodulasie van die radiosein veroorsaak. So 'n verskuiwing is egter nie-lineêr verwant aan die modulerende spanning, die kapasitansie van die varicap is nie-lineêr verwant aan die modulerende spanning, wat bykomende probleme in die ontwerp van fasemodulators skep.

In sy suiwer vorm is fasemodulasie nie algemeen gebruik nie weens die inherente ernstige nadeel daarvan - lae geraas-immuniteit.