Digitale modulatietechnieken: 11 belangrijke concepten

by

Onderwerp van discussie: digitale modulatietechnieken

Wat is digitale modulatie?

Definieer digitale modulatie:

 "De omzetting van analoog signaal naar digitaal signaal staat in feite bekend als digitale modulatie, waarbij een digitaal signaal uit binaire cijfers bestaat."

Fundamentele digitale modulatiemethoden:

basiscommunicatie

Wat zijn de verschillende modulatietechnieken in digitale communicatie?

 Het meest belangrijke methoden van digitale modulaties zijn:

  • PSK (Phase Shift Keying) - Bij deze digitale modulatie wordt een bepaald aantal fasen gebruikt.
  • FSK (Frequency Shift Keying) - Bij deze shift keying-methode wordt een exact of beperkt aantal frequenties gebruikt.
  • ASK (Amplitude Shift Keying) - Bij deze shift keying-methode wordt een exact en beperkt aantal amplitudes gebruikt.
  • QAM (kwadratuur amplitudemodulatie) - Hier worden minimaal 2 afzonderlijke fasen en 2 afzonderlijke amplitudes genomen.

Wat is QPSK-modulatie?

Leg de werking van QPSK uit:

 QPSK is een digitale modulatietechniek waarbij twee opeenvolgende bits in de gegevensreeks worden gegroepeerd om een ​​betere bandbreedte-efficiëntie te bereiken. Aangezien de bits zijn gegroepeerd om symbolen te vormen, wordt de bitsnelheid of signaleringssnelheid (bijvb) wordt verkleind waardoor de bandbreedte van het kanaal afneemt.

 QPSK kan worden behandeld als een M-array PSK-modulatieschema waarin M = 4. Als we in een QPSK-systeem twee opeenvolgende bits combineren, krijgen we als resultaat vier verschillende symbolen. Als het ene symbool verandert in het volgende symbool, verandert de fase van de draaggolf met 90˚ of π / 2 radialen. Elk symbool wordt een di-bit genoemd.

Als voorbeeld kunnen de vier di-bits 00, 01, 11 zijn in natuurlijk gecodeerde vorm of 00, 10, 11, 01 in grijs gecodeerde vorm kunnen worden weergegeven zoals hieronder getoond:

QPSK-signalen kunnen worden uitgedrukt als

S (t) = EENc cos Ø (t) 2πfct - EENc sin Ø (t) sin) 2πfct

Waar eenc cos Ø (t) vormt de in-fase component en Ac sin Ø (t) vormt de kwadratuurcomponent. De QPSK-signalen kunnen ook worden gegenereerd op basis van de in-fase- en kwadratuurcomponenten.

QPSK
Timingdiagram voor QPSK.
Afbeelding tegoed: Splash, QPSK-timingdiagram, CC BY-SA 3.0

Wat is een coherente detectietechniek?

Beschrijf ASK-demodulatie door coherente detectie:

 Bij coherente detectietechniek wordt een lokale drager gebruikt voor detectie. Een lokaal draaggolfsignaal gemaakt aan het uiteinde van de ontvanger en wordt in fase vergrendeld aan het uiteinde van de zender. Het ontvangen signaal wordt geheterodyned met de lokale draaggolf om het basisbandsignaal te genereren.

De coherente detectie van ASK is een lokaal gegenereerd signaal met dezelfde frequentie en fase als het verzonden signaal wordt toegepast op een productmodulator zoals hieronder weergegeven

De integrator integreert het uitgangssignaal van de productmodulator over een bitinterval Tb en de output van de integrator wordt vergeleken met de vooraf ingestelde drempel in een beslissingsapparaat. Als de drempel wordt overschreden, geeft het 1 als een symbool en als de drempel niet wordt overschreden, geeft het 0.

Een synchrone of coherente detector moet twee vormen van synchronisatie hebben; fase synchronisatie. Fasesynchronisatie is nodig omdat het zorgt voor het in fase vergrendelen van de lokaal gegenereerde draaggolf met het uitgezonden signaal. Timingsynchronisatie is hier een van de belangrijkste factoren omdat het een vaste en bepaalde timing geeft van de besluitvormingsoperatie in de ontvanger met betrekking tot de schakelmomenten.

Waarom is het DPSK-schema van draaggolfmodulatie gebruikt?

DPSK in modulatietechniek:

We weten dat er een vereiste is voor synchronisatie van fase in coherente ontvanger met BPSK zonder enige discrete draaggolfterm. Een fasevergrendelingsluscircuit kan worden gebruikt om de draaggolfreferentie alleen te extraheren als een pilootdraaggolf op laag niveau wordt verzonden samen met het BPSK-signaal.

Bij afwezigheid van een draaggolf kan een kwadratische lus worden gebruikt om de draaggolfreferentie van dit BPSK-signaal te synchroniseren voor het verschaffen van coherente detectie. Maar dit introduceert een 180 ° fase-ambiguïteit. Om dit probleem van 180 ° fase-ambiguïteit te elimineren, wordt een differentiële coderingstechniek gebruikt bij de zender en een differentiële decodering bij de ontvanger. Deze signaleringstechniek waarbij differentiële codering wordt gecombineerd met faseverschuivingssleuteling (PSK), wordt differentiële faseverschuivingssleuteling of DPSK genoemd.

In DPSK is de invoersequentie van de binaire bits zo gerangschikt dat de volgende bit moet vertrouwen op de vorige bit. Aan het einde van de ontvanger gebeurt het tegenovergestelde, dwz het eerder ontvangen bit wordt gebruikt voor detectie van de huidige bits.

Wat zijn de voordelen van PSK ten opzichte van ASK?

  • ü Phase Shift Keying wordt gebruikt om gegevens efficiënter over het RF-signaal te verzenden dan andere modulatietypen. Daarom is deze methode energie-effectief.
  • In PSK treden er minder fouten op in vergelijking met ASK-modulatie en neemt ook dezelfde bandbreedte in beslag als ASK.
  • Betere datatransmissiesnelheid die gewoonlijk wordt bereikt door PSK, dwz QPSK, 16 QAM enz.

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen QAM en QPSK?

 QAM verschilt van QPSK op het gebied van spectrale breedte.

  • De spectrale breedte van de QPSK is breder dan de QAM.
  • Bovendien heeft QAM een hoge bitfoutfrequentie dan QPSK.

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen QPSK en PSK?

  • Voor Phase Shift Key vindt de verschuiving van fasen plaats in 180 graden. In het geval van QPSK is de verschuiving een veelvoud van negentig graden.
  • QAM is een groep van Amplitude Shift Key en Phase Shift Key.

Vergelijking van binaire modulatie en M-array-modulatie:

  • Het woord binair betekent twee bits. Binair Modulatie is het type digitale modulatietechniek.
  • M geeft eenvoudigweg een cijfer aan dat overeenkomt met het aantal mogelijke combinaties voor een bepaald aantal binaire variabelen. M-array Modulatie is het type digitale modulatietechniek

 Wat zijn de verschillen tussen MSK en QPSK?

Digitale modulatie: MSK versus QPSK

Prestatiestatistieken voor digitaal modulatieschema:

 De bitfoutfrequentie, vermogensspectra en bandbreedte-efficiëntie zijn enkele van de prestatiestatistieken van een digitaal communicatiesysteem. De gewenste eigenschappen

  1. BER moet goed en in limiet zijn.
  2. Signaaloverdracht zou moeten plaatsvinden met inbegrip van kleinere transmissiebandbreedtes.
  3. Er moet een minimale hoeveelheid zendvermogen worden gebruikt.
  4. Het systeem zou goedkoper moeten zijn.

Om meer te weten over lijncodering klik hier

     

Laat een bericht achter