Bir veri iletim yöntemi olarak faz modülasyonu

Bir veri iletim yöntemi olarak faz modülasyonu
Bir veri iletim yöntemi olarak faz modülasyonu
Anonim

Bildiğiniz gibi, bir radyo frekansı sinyali, basit bir harmonik salınım biçimindeki radyo emisyonuna dayanan bir taşıyıcıdan oluşur u (t)=U cos (ωt + φ). Bundan hareketle, kontrol sinyalindeki değişiklikleri yakalamanın mümkün olduğu taşıyıcı frekans sinyalinde üç bağımsız parametre olduğu sonucu çıkar.

Bu, üç türün olasılığını ifade eder: genlik (AM), frekans (FM) ve faz modülasyonu (PM).

Faz modülasyonu
Faz modülasyonu

Faz modülasyonu, iletilen sinyalin taşıyıcı frekansının başlangıç açısını (faz) φ0 değiştirerek analog veya dijital bilgi iletme yöntemidir.

Bununla, φ(t) fazı kontrol (modülasyon) sinyalinin genliğine bağlıdır, yani. φ(t)=ω0t + Δφ∙sinΩt + φ0==φ0 + ke (t), burada k orantı faktörüdür.

Faz modülasyonlu bir sinyal genellikle u (t)=Un sin [ωt + φ (t) ifadesi ile tanımlanır.)].

Tek ton [e (t)=E sin Ωt] ile modülasyon yaparken elimizde: φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφmaxsin Ωt.

Faz modülasyonlu sinyalin denkleminde φ(t) değerini değiştirdikten sonra, u (t)=Un sin (ω n t + φ0 + Δφmax sin Ωt), burada Δφmax , kontrol voltajının genliği ile orantılı maksimum faz değişimidir. Δφmaxaksi takdirde açısal modülasyon indeksi olarak adlandırılır ve m. ile gösterilir.

Gördüğünüz gibi, FM'de m=Δφmax =kE. Zamanla değişen faz açısının Θ (t) anlık değeri Θ (t)=ωn t + φ0 + msin Ωt, yani ω=d Θ (t)/dt=ωn + mΩ cosΩt, burada mΩ=ΔφmaxΩ=Δ ω n =kEΩ - PM'de ωn 'den maksimum frekans sapması, modülasyonlu salınımın genliği ve frekansı ile doğru orantılıdır.

faz modülatörü
faz modülatörü

Böylece, PM ile maksimum faz değişimini karakterize eden modülasyon indeksi, kontrol sinyalinin genliği ile orantılıdır ve modülasyon frekansına bağlı değildir. Ortalama değere (sapma) göre frekanstaki değişiklik, modülasyon voltajının genliği ve frekansı ile doğru orantılı olarak değişir.

Kullanım koşullarına bağlı olarak, faz modülasyonunun birkaç çeşidi vardır. Bunlardan biri, özellikle, göreli faz kaydırmalı anahtarlamadır.

Bu formda, modüle edici sinyale bağlı olarak, sinyalin sadece fazı değişir ve frekans vegenlik değişmeden kalır. OFM ile bilgi değeri, fazdaki mutlak değişiklik değil, önceki değere göre değişimidir.

Modülasyonlu dalga formunun faz açısının (modülasyonsuz taşıyıcıya göre) modülasyon sinyaline göre değişmesine neden olan elektronik devreye faz modülatörü denir.

Bu tür görüntülerin birçok türü geliştirilmiştir. Basit bir modülatör devresi bir varikap içerir - bir kontrol voltajının etkisi altında bağlantı kapasitansını değiştirebilen bir diyot. Bu devrede, modülasyon gerilimi varikap kapasitansını değiştirir. Faz kayması, bu diyotun kapasitansının bağıl değerine ve R yük direncine bağlıdır.

göreli faz kaydırmalı anahtarlama
göreli faz kaydırmalı anahtarlama

Dolayısıyla, bu kayma modülasyon voltajına bağlıdır. Radyo sinyalinin faz modülasyonuna neden olan şey budur. Bununla birlikte, böyle bir kayma, modülasyon gerilimi ile doğrusal olmayan bir ilişki içindedir, varikap kapasitansı, modülasyon gerilimi ile doğrusal olmayan bir ilişki içindedir, bu da faz modülatörlerinin tasarımında ek problemler yaratır.

Saf haliyle, faz modülasyonu, doğası gereği ciddi dezavantajı olan düşük gürültü bağışıklığı nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Önerilen: