Günlük yaşamda yeni kavramlarla karşılaşan pek çok kişi sorularına yanıt bulmaya çalışıyor. Bunun için herhangi bir fenomeni tanımlamak gerekir. Bunlardan biri modülasyon gibi bir şeydir. Daha fazla tartışılacaktır.
Genel Açıklama
Modülasyon, düşük frekanslı bilgi mesajı yasasına uygun olarak bir veya tüm yüksek frekanslı salınım parametrelerini değiştirme işlemidir. Bunun sonucu, kontrol sinyalinin spektrumunun yüksek frekans bölgesine aktarılmasıdır, çünkü uzaya etkili yayın, tüm alıcı-vericilerin birbirini kesmeden farklı frekanslarda çalışmasını gerektirir. Bu işlem sayesinde bilgi salınımları önceden bilinen bir taşıyıcıya yerleştirilir. Kontrol sinyali iletilen bilgileri içerir. Yüksek frekanslı salınım, bir taşıyıcı statüsü kazandığı için bir bilgi taşıyıcısı rolünü üstlenir. Kontrol sinyali, iletilen verileri içerir. Hangi dalga biçiminin kullanıldığına bağlı olarak farklı modülasyon türleri vardır: dikdörtgen, üçgen veya diğerleri. Ayrık bir sinyalle, manipülasyon hakkında konuşmak gelenekseldir. Yani,modülasyon, salınımları içeren bir süreçtir, bu nedenle frekans, genlik, faz vb. olabilir.
Çeşitler
Artık bu fenomenin ne tür olduğunu düşünebiliriz. Özünde modülasyon, düşük frekanslı bir dalganın yüksek frekanslı bir dalga tarafından taşınması işlemidir. Aşağıdaki türler en sık kullanılır: frekans, genlik ve faz. Frekans modülasyonu ile, genlik modülasyonu ile genlik ve faz modülasyonu ile faz olan frekansta bir değişiklik meydana gelir. Karışık türler de vardır. Darbe modülasyonu ve modifikasyonu ayrı tiplerdir. Bu durumda, yüksek frekanslı salınımın parametreleri ayrı ayrı değişir.
Genlik modülasyonu
Bu tür değişimlerin olduğu sistemlerde, modüle edici bir dalga yardımıyla taşıyıcı dalganın genliği yüksek frekansta değişir. Çıkıştaki frekansları analiz ederken, sadece giriş frekansları değil, aynı zamanda bunların toplamı ve farkı da ortaya çıkar. Bu durumda, modülasyon, birçok frekanstan oluşan konuşma sinyalleri gibi karmaşık bir dalga ise, frekansların toplamı ve farkı, biri taşıyıcının altında ve diğeri yukarıda olmak üzere iki bant gerektirecektir. Yanal olarak adlandırılırlar: üst ve alt. Birincisi, belirli bir frekansla kaydırılan orijinal ses sinyalinin bir kopyasıdır. Alt bant, ters çevrilmiş orijinal sinyalin bir kopyasıdır, yani orijinal yüksek frekanslar, alt taraftaki daha düşük frekanslardır.
Alt yan bant, taşıyıcı frekansına göre üst yan bandın ayna görüntüsüdür. Genlik modülasyonu kullanan bir sistem,taşıyıcıya ve her iki tarafa iletme işlemine iki yönlü denir. Taşıyıcı hiçbir yararlı bilgi içermez, bu nedenle kaldırılabilir, ancak her durumda sinyal bant genişliği orijinalin iki katı olacaktır. Bandın daralması, yalnızca taşıyıcıyı değil, aynı zamanda bir bilgi içerdiklerinden yanlardan birini değiştirerek elde edilir. Bu tip, bastırılmış taşıyıcı ile SSB modülasyonu olarak bilinir.
Demodülasyon
Bu işlem, modüle edilmiş sinyalin, modülatör tarafından yayılanla aynı frekanstaki bir taşıyıcı ile karıştırılmasını gerektirir. Bundan sonra, orijinal sinyal ayrı bir frekans veya frekans bandı olarak elde edilir ve daha sonra diğer sinyallerden filtrelenir. Bazen demodülasyon için taşıyıcının üretimi yerinde gerçekleşir ve modülatörün kendisindeki taşıyıcı frekansı ile her zaman çakışmaz. Frekanslar arasındaki küçük fark nedeniyle, telefon devreleri için tipik olan uyumsuzluklar ortaya çıkar.
Darbe modülasyonu
Bu, dijital bir temel bant sinyali kullanır, yani bir ikili veri sinyalini çok seviyeli bir sinyale kodlayarak baud başına birden fazla bitin kodlanmasına izin verir. İkili sinyal bitleri bazen çiftlere bölünür. Bir çift bit için, her bir çiftin dört genlik seviyesinden biri ile temsil edildiği dört kombinasyon kullanılabilir. Böyle bir kodlanmış sinyal, modülasyon baud hızının orijinal veri sinyalininkinin yarısı kadar olmasıyla karakterize edilir, bu nedenlegenlik modülasyonu olağan şekilde. Başvurusunu radyo iletişiminde buldu.
Frekans modülasyonu
Bu modülasyonlu sistemler, modüle edici sinyalin şekline göre taşıyıcı frekansının değişeceğini varsayar. Bu tip, telefon şebekesinde mevcut olan belirli etkilere direnç açısından genlik tipinden üstündür, bu nedenle geniş bir frekans bandını çekmeye gerek olmayan düşük hızlarda kullanılmalıdır.
Faz-genlik modülasyonu
Baud başına bit sayısını artırmak için faz ve genlik modülasyonunu birleştirebilirsiniz.
Modern genlik-faz modülasyonu yöntemlerinden biri, birkaç taşıyıcının iletilmesine dayanan yöntem olarak adlandırılabilir. Örneğin, bazı uygulamalarda, 45 Hz'lik bir bant genişliği ile ayrılmış 48 taşıyıcı kullanılır. AM ve PM'nin birleştirilmesiyle, her bir taşıyıcıya bireysel baud periyodu başına 32 adede kadar ayrı durum tahsis edilir, böylece baud başına 5 bit taşınabilir. Tüm bu setin baud başına 240 bit aktarmanıza izin verdiği ortaya çıktı. 9600 bps'de çalışırken, modülasyon hızı sadece 40 baud gerektirir. Bu kadar düşük bir rakam, telefon şebekesinin doğasında bulunan genlik ve faz sıçramalarına karşı oldukça toleranslıdır.
PCM
Bu tür genellikle dijital biçimdeki ses gibi analog sinyallerin yayınlanması için bir sistem olarak kabul edilir. Bu modülasyon tekniği modemlerde kullanılmaz. İşte analog sinyalin geçişianalog sinyal bileşeninin en yüksek frekansının iki katı. Bu tür sistemleri telefon ağlarında kullanırken saniyede 8000 kez flaş patlaması meydana gelir. Her örnek, yedi bitlik bir kodla kodlanmış bir voltaj seviyesidir. Konuşma dilini en iyi şekilde temsil etmek için logaritmik kodlama kullanılır. Yedi bit, bir sinyalin varlığını gösteren sekizinci ile birlikte bir sekizli oluşturur.
Mesaj sinyalini geri yüklemek için modülasyon ve algılama gereklidir, yani ters işlem. Bu durumda, sinyal doğrusal olmayan bir şekilde dönüştürülür. Doğrusal olmayan elemanlar, çıkış sinyali spektrumunu yeni spektrum bileşenleri ile zenginleştirir ve düşük frekanslı bileşenleri izole etmek için filtreler kullanılır. Modülasyon ve algılama, doğrusal olmayan elemanlar olarak vakum diyotları, transistörler, yarı iletken diyotlar kullanılarak gerçekleştirilebilir. Düzlemsel giriş kapasitansı belirgin şekilde daha büyük olduğundan, geleneksel olarak nokta yarı iletken diyotlar kullanılır.
Modern Görünümler
Dijital modülasyon, çok daha fazla bilgi kapasitesi sağlar ve çeşitli dijital veri hizmetleriyle uyumluluk sağlar. Ayrıca bilgi güvenliğini artırır, iletişim sistemlerinin kalitesini iyileştirir ve bunlara erişimi hızlandırır.
Herhangi bir sistem tasarımcısının karşılaştığı bir dizi sınırlama vardır: izin verilen güç ve bant genişliği, iletişim sistemlerinin verilen gürültü seviyesi. Kullanıcı sayısı her geçen gün artıyoriletişim sistemleri ve bunlara olan talep de artıyor, bu da radyo kaynağında bir artış gerektiriyor. Dijital modülasyon, içindeki taşıyıcının büyük miktarda bilgi ilettiği için analogdan belirgin şekilde farklıdır.
Kullanım zorluğu
Dijital radyo iletişim sistemlerinin geliştiricileri böyle bir ana görevle karşı karşıyadır - veri iletiminin bant genişliği ile sistemin teknik açıdan karmaşıklığı arasında bir uzlaşma bulmak. Bunun için istenilen sonucu elde etmek için farklı modülasyon yöntemlerinin kullanılması uygundur. Radyo iletişimi, en basit verici ve alıcı devreleri kullanılarak da organize edilebilir, ancak bu tür iletişim için kullanıcı sayısıyla orantılı bir frekans spektrumu kullanılacaktır. Daha karmaşık alıcılar ve vericiler, aynı miktarda bilgiyi yayınlamak için daha az bant genişliği gerektirir. Spektral olarak verimli iletim yöntemlerine geçmek için ekipmanı buna göre karmaşık hale getirmek gerekir. Bu sorun iletişim türüne bağlı değildir.
Alternatif seçenekler
Darbe genişliği modülasyonu, darbe frekansı sabitken taşıyıcı sinyalinin bir darbe dizisi olmasıyla karakterize edilir. Değişiklikler, yalnızca modüle edici sinyale göre her darbenin süresiyle ilgilidir.
Darbe genişliği modülasyonu, frekans-faz modülasyonundan farklıdır. İkincisi, sinyalin bir sinüzoid şeklinde modülasyonunu içerir. Sabit genlik ve değişken frekans veya faz ile karakterizedir. Darbe sinyalleri ayrıca frekansta modüle edilebilir. Süre olabilirdarbeler sabittir ve frekansları ortalama bir değerdedir, ancak anlık değerleri modülasyon sinyallerine bağlı olarak değişecektir.
Sonuçlar
Basit modülasyonlar kullanılabilir, modülasyon bilgilerine göre yalnızca bir parametre değiştirilir. Modern iletişim ekipmanında kullanılan birleşik modülasyon şeması, taşıyıcının hem genliğinin hem de fazının aynı anda değiştiği zamandır. Modern sistemlerde, her biri belirli bir modülasyon tipi kullanan birkaç alt taşıyıcı kullanılabilir. Bu durumda, sinyal modülasyon şemalarından bahsediyoruz. Bu terim ayrıca, kapsamlı bilgi için özelliklerin ek bir açıklaması gerektiğinde karmaşık çok seviyeli görünümler için kullanılır.
Modern iletişim sistemleri, diğer sinyal türleri için frekans alanını boş altmak amacıyla bant genişliğini en aza indirmek için en verimli modülasyon türlerini kullanır. İletişimin kalitesi yalnızca bundan yararlanır, ancak bu durumda ekipmanın karmaşıklığı çok yüksektir. Nihayetinde, modülasyon frekansı, yalnızca teknik araçların kullanım kolaylığı açısından son kullanıcı tarafından görülebilen bir sonuç verir.
