Modulatie en demodulatie: varianten en voordelen

Definitie van modulatie:

"Modulatie is het proces waarbij informatie die een elektronisch signaal met een lagere frequentie bevat, moet worden omgezet in een signaal met een hogere frequentie."

Het hogere freq-signaal wordt genoemd draaggolfsignaal en het lagere freq-signaal wordt de modulerend signaal.

Het voordeel van het verzenden van het hogere freq-signaal is meervoudig: ten eerste als alle radio-uitzendingen op geluidsfrequenties worden uitgezonden, kunnen ze niet van elkaar worden herkend en is er alleen een gemengd of door elkaar gehusseld signaal. Ten tweede is ontdekt dat een specifieke antenne met een bereik van 5 mijl tot 5000 mijl essentieel is voor de audio-uitzendingen.

De uitdrukking van de gemoduleerde draaggolf is,

                                            Een zonde 2πf_ct

Als, voor de duidelijkheid, een bepaald audiosignaal wordt genomen als het modulerende signaal, kan het worden gekenmerkt als,

                                      B zonde 2πf_at

Het gemoduleerde signaal kan worden weergegeven door,

                                 (A + Bsin2πf_at) (zonde 2πf_ct)

                           V = V_c (1 + B / A sin2πf_at) (zonde2πf_ct)

Modulatiefactor:

         m = de verhouding van "piekwaarde van het modulerende signaal 'met' de piekwaarde van het ongemoduleerde signaal '

Percentage modulatie:

         M = B / A x 100

Het modulatiepercentage kan ergens tussen nul en 100 verschillen zonder vervorming. Wanneer de procentuele modulatie 100 procent overschrijdt, worden ruisende frequenties gemengd, en dus is vervorming het resultaat.

Soorten modulatie:

Er zijn voornamelijk 2 soorten modulatie,

1. Analoge modulatie -  Het is een techniek waarbij een analoog basisbandsignaal, zoals een audio- of tv-signaal, over een signaal met een hogere frequentie wordt overgedragen.
2. Digitale modulatie - dit is een digitale techniek voor het coderen van digitale info.

Nogmaals, analoge modulatie heeft verschillende typen; zoals

Amplitudemodulatie:

"Een modulatieproces in die draaggolfamplitude wordt in overeenstemming verschilt door middel van de momentane waarde van het modulatiesignaal, wordt amplitudemodulatie genoemd".

Wat betreft overeenkomsten, is het essentieel voor modulatie om de overdracht van het gegevensdragende teken aan te moedigen via een radiokanaal met een aanbevolen doorlaatband. Bij continue golfmodulatie wordt dit operationeel gemaakt door amplitude of door de hoek van de sinusvormige draaggolf te veranderen.

Definities met betrekking tot modulatie en demodulatie

Modulatie-index van amplitudemodulatie:

Modulatie-index laat zien welke hoeveelheid gemoduleerde variabele van het dragersignaal geconverteerd is rond zijn ongemoduleerde niveau. In AM geeft deze hoeveelheid, ook wel modulatiediepte genoemd, aan hoeveel de gemoduleerde parametervariabele verschilt rond zijn unieke niveau. Wiskundig modulatie-index is, m_a, goed gedefinieerd door,

                                                      waar, K = evenredigheidsconstante;

              V_m = amplitude van modulerend signaal;

              V_c = amplitude van het dragersignaal;

Hoekmodulatie

“Hoekmodulatie is een niet-lineair proces en de transmissiebandbreedte is doorgaans veel meer dan de berichtbandbreedte.

Hoekmodulatie is van twee soorten. Ze zijn - frequentiemodulatie en fasemodulatie.

Een waardevol onderdeel van hoekmodulatie is dat het een betere output kan geven in aanwezigheid van ruis en interferentie dan de AM-techniek. Deze verbetering in uitvoering wordt bewerkstelligd ten nadele van de uitgebreide bandbreedte voor transmissiegegevensoverdracht; dat is een goede methode voor kanaalbandbreedte met verbeterde ruisprestaties. 

Ook bij hoekmodulatie is de verbetering in uitvoering mogelijk ten koste van de complexiteit van het systeemcircuit in zowel de zender als de collector. Dit is niet mogelijk in het geval van amplitudemodulatietechniek.

Hoekmodulatie kan verder worden onderverdeeld in:

1. Frequentie modulatie:
2. Fasemodulatie:

Frequentiemodulatie

"Frequentiemodulatie is de vorm van hoekmodulatie waarbij de momentane frequentie van de draaggolf lineair wordt gevarieerd met de momentane amplitudeverandering van het modulerende signaal ”. (link wiki)

Frequentiemodulatie heeft twee belangrijke secties:

SMALLE BAND FM:

Smalle band frequentiemodulatie heeft een modulatie-index van ongeveer één. De grootste afwijking is δ << f_m​ De vergelijking van bandbreedte wordt gegeven door de volgende vergelijking. a

 B = 2f_m.

BREDE BAND FM:

Typisch heeft de Wider Band Frequency-modulatie een grotere modulatie-index dan die. De vergelijking van bandbreedte wordt weergegeven in de volgende vergelijking.

                                           B = 2 (δ + f_m)

Voor breedband FM δ << f_m en daarom B = 2δ

Fasemodulatie:

"Fasemodulatietechniek is een voorbeeld voor het conditioneren of afstemmen van het correspondentiecommunicatiesignaal voor verzending."

De periode van een draaggolfsignaal wordt gemoduleerd om de veranderende tekengraad van het berichtsignaal te volgen.

PM is het deel van hoekmodulatie waarbij de θi (t) recht evenredig is met het berichtsignaal m (t) zoals verschenen door,

                                 θ_i(t) = 2πf_ct + k_p m (t)

Digitale modulatie kan verder worden onderverdeeld in:

1. ASK (Amplitude Shift-toetsing)
2. FSK (Frequentie Shift Keying)
3. PSK (Phase Shift Keying)

Wat is demodulatie?

Definitie van demodulatie:

"Demodulatie is in feite het extraheren van het oorspronkelijke informatiedragende signaal uit een draaggolf."

Waar als een demodulator een schakeling is die wordt gebruikt om originele informatie of gegevens uit het gemoduleerde signaal te herstellen.

Enkele belangrijke demodulatoren (detectoren) die worden gebruikt voor demodulatie zijn:

• Vierkante wet demodulator
• Envelop detector

Er zijn verschillende demodulatietechnieken beschikbaar, afhankelijk van de basisbandsignaalparameters, bijvoorbeeld amplitude, freq of fasehoek worden verzonden in het dragersignaal. Een synchrone detector zou kunnen worden gebruikt wanneer een signaal wordt gemoduleerd met een lineaire modulatietechniek. Daarentegen kan een frequentiemodulatiedemodulator of een fasemodulatiedemodulator worden gebruikt voor een signaal dat is afgestemd op een onbedoeld signaal.

Vergelijking tussen modulatie en demodulatie:

Voor meer artikel over modulatie en demodulatie klik hier

Soumali Bhattacharya

Hallo, ik ben Soumali Bhattacharya. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik ben momenteel geïnvesteerd op het gebied van elektronica en communicatie.
Mijn artikelen zijn gericht op de belangrijkste gebieden van de kernelektronica in een zeer eenvoudige maar informatieve benadering.
Ik ben een levendige leerling en probeer mezelf op de hoogte te houden van de nieuwste technologieën op het gebied van elektronica.

Laten we verbinding maken via LinkedIn –