ต้องเผชิญกับแนวคิดใหม่ในชีวิตประจำวัน หลายคนพยายามค้นหาคำตอบสำหรับคำถามของพวกเขา ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องอธิบายปรากฏการณ์ใด ๆ หนึ่งในนั้นคือสิ่งเช่นการมอดูเลต จะมีการหารือเพิ่มเติม
คำอธิบายทั่วไป
การมอดูเลตเป็นกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การสั่นความถี่สูงหนึ่งชุดหรือทั้งชุดตามกฎหมายว่าด้วยข้อความข้อมูลความถี่ต่ำ ผลที่ได้คือการถ่ายโอนสเปกตรัมของสัญญาณควบคุมไปยังพื้นที่ความถี่สูง เนื่องจากการออกอากาศที่มีประสิทธิภาพสู่อวกาศต้องการให้ตัวรับส่งสัญญาณทั้งหมดทำงานที่ความถี่ต่างกันโดยไม่ขัดจังหวะซึ่งกันและกัน ต้องขอบคุณกระบวนการนี้ การสั่นของข้อมูลจึงถูกวางบนตัวพาที่รู้จักกันในชื่อ Priori สัญญาณควบคุมประกอบด้วยข้อมูลที่ส่ง การสั่นของความถี่สูงรับหน้าที่เป็นผู้ให้บริการข้อมูล เนื่องจากได้รับสถานะของผู้ให้บริการ สัญญาณควบคุมประกอบด้วยข้อมูลที่ส่ง การมอดูเลตมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับรูปคลื่นที่ใช้: สี่เหลี่ยม สามเหลี่ยม หรืออื่นๆ ด้วยสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องเป็นเรื่องปกติที่จะพูดถึงการยักย้ายถ่ายเท ดังนั้น,การมอดูเลตเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสั่น ดังนั้นอาจเป็นความถี่ แอมพลิจูด เฟส ฯลฯ
พันธุ์
ตอนนี้เรามาพิจารณากันแล้วว่าปรากฏการณ์นี้เป็นอย่างไร โดยพื้นฐานแล้ว การมอดูเลตคือกระบวนการที่คลื่นความถี่ต่ำส่งผ่านคลื่นความถี่สูง ส่วนใหญ่มักใช้ประเภทต่อไปนี้: ความถี่ แอมพลิจูด และเฟส ด้วยการมอดูเลตความถี่ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของความถี่ โดยมีการมอดูเลตแอมพลิจูด แอมพลิจูด และการมอดูเลตเฟส เฟส นอกจากนี้ยังมีพันธุ์ผสม การมอดูเลตและการปรับเปลี่ยนพัลส์เป็นประเภทที่แยกจากกัน ในกรณีนี้ พารามิเตอร์ของการสั่นความถี่สูงจะเปลี่ยนไปอย่างไม่ต่อเนื่อง
การมอดูเลตแอมพลิจูด
ในระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ แอมพลิจูดของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนที่ความถี่สูงโดยใช้คลื่นมอดูเลต เมื่อวิเคราะห์ความถี่ที่เอาต์พุต ไม่เพียงแต่เปิดเผยความถี่อินพุตเท่านั้น แต่ยังเปิดเผยผลรวมและความแตกต่างด้วย ในกรณีนี้ หากการมอดูเลตเป็นคลื่นที่ซับซ้อน เช่น สัญญาณเสียงพูดที่ประกอบด้วยหลายความถี่ ผลรวมและความแตกต่างของความถี่จะต้องใช้สองย่านความถี่ วงหนึ่งอยู่ต่ำกว่าพาหะและอีกอันหนึ่งอยู่เหนือ เรียกว่าด้านข้าง: บนและล่าง อย่างแรกคือสำเนาของสัญญาณเสียงต้นฉบับที่เปลี่ยนตามความถี่ที่แน่นอน แบนด์ล่างคือสำเนาของสัญญาณต้นฉบับที่มีการกลับด้าน นั่นคือ ความถี่สูงดั้งเดิมคือความถี่ต่ำที่ด้านล่าง
แถบข้างด้านล่างเป็นภาพสะท้อนของแถบข้างด้านบนที่สัมพันธ์กับความถี่พาหะ ระบบที่ใช้การมอดูเลตแอมพลิจูดการส่งผู้ให้บริการและทั้งสองฝ่ายเรียกว่าสองทาง ผู้ให้บริการไม่มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์ จึงสามารถลบออกได้ แต่ในกรณีใด ๆ แบนด์วิดท์ของสัญญาณจะเป็นสองเท่าของต้นฉบับ การทำให้วงแคบลงนั้นทำได้โดยแทนที่ไม่เพียง แต่ตัวพา แต่ยังรวมถึงด้านใดด้านหนึ่งด้วยเนื่องจากมีข้อมูลเดียว ประเภทนี้เรียกว่าการปรับ SSB กับผู้ให้บริการที่ถูกระงับ
เดโมเลชั่น
กระบวนการนี้ต้องการให้สัญญาณมอดูเลตผสมกับพาหะที่มีความถี่เดียวกันกับที่โมดูเลเตอร์ปล่อยออกมา หลังจากนั้นจะได้รับสัญญาณต้นฉบับเป็นความถี่หรือแถบความถี่ที่แยกจากกัน แล้วกรองจากสัญญาณอื่นๆ บางครั้งการสร้างตัวพาสำหรับ demodulation เกิดขึ้นในแหล่งกำเนิด และไม่ตรงกับความถี่พาหะในตัวโมดูเลเตอร์เสมอไป เนื่องจากความถี่ต่างกันเล็กน้อย จึงไม่ตรงกัน ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับวงจรโทรศัพท์
การปรับพัลส์
สิ่งนี้ใช้สัญญาณเบสแบนด์ดิจิทัล หมายความว่าอนุญาตให้เข้ารหัสได้มากกว่าหนึ่งบิตต่อบอดโดยการเข้ารหัสสัญญาณข้อมูลไบนารีเป็นสัญญาณหลายระดับ บิตของสัญญาณไบนารีบางครั้งแบ่งออกเป็นคู่ สำหรับคู่บิต สามารถใช้ชุดค่าผสมสี่ชุด โดยแต่ละคู่จะแสดงด้วยระดับแอมพลิจูดหนึ่งในสี่ระดับ สัญญาณที่เข้ารหัสดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะโดยข้อเท็จจริงที่ว่าอัตราบอดของมอดูเลตมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของสัญญาณข้อมูลดั้งเดิม ดังนั้นจึงสามารถใช้การมอดูเลตแอมพลิจูดตามปกติ เธอพบใบสมัครของเธอในการสื่อสารทางวิทยุ
การปรับความถี่
ระบบที่มีการมอดูเลตนี้ถือว่าความถี่ของพาหะจะเปลี่ยนไปตามรูปร่างของสัญญาณมอดูเลต ประเภทนี้เหนือกว่าประเภทแอมพลิจูดในแง่ของความต้านทานต่ออิทธิพลบางอย่างที่มีอยู่ในเครือข่ายโทรศัพท์ ดังนั้นควรใช้ที่ความเร็วต่ำซึ่งไม่จำเป็นต้องดึงดูดคลื่นความถี่ขนาดใหญ่
การมอดูเลตเฟส-แอมพลิจูด
หากต้องการเพิ่มจำนวนบิตต่อบอด คุณสามารถรวมการมอดูเลตเฟสและแอมพลิจูด
หนึ่งในวิธีการที่ทันสมัยของการมอดูเลตเฟสแอมพลิจูดสามารถเรียกได้ว่าเป็นวิธีที่ขึ้นอยู่กับการส่งสัญญาณของผู้ให้บริการหลายราย ตัวอย่างเช่น ในบางแอปพลิเคชัน ใช้ผู้ให้บริการ 48 ตัวคั่นด้วยแบนด์วิดท์ 45 Hz การรวม AM และ PM เข้าด้วยกันจะทำให้มีการจัดสรรสถานะที่ไม่ต่อเนื่องสูงสุด 32 สถานะให้กับผู้ให้บริการแต่ละรายต่อระยะเวลารับส่งข้อมูลแต่ละรายการ เพื่อให้สามารถดำเนินการได้ 5 บิตต่อบอด ปรากฎว่าทั้งชุดนี้อนุญาตให้คุณถ่ายโอน 240 บิตต่อบอด เมื่อทำงานที่ 9600 bps อัตราการมอดูเลตต้องการเพียง 40 บอด ตัวเลขที่ต่ำดังกล่าวค่อนข้างทนต่อแอมพลิจูดและการกระโดดของเฟสที่มีอยู่ในเครือข่ายโทรศัพท์
PCM
ประเภทนี้มักจะถือว่าเป็นระบบสำหรับกระจายสัญญาณอนาล็อก เช่น เสียงในรูปแบบดิจิทัล เทคนิคการมอดูเลตนี้ไม่ได้ใช้ในโมเด็ม นี่คือประตูของสัญญาณแอนะล็อกด้วยที่ความถี่สูงสุดสองเท่าของส่วนประกอบสัญญาณแอนะล็อก เมื่อใช้ระบบดังกล่าวบนเครือข่ายโทรศัพท์ ไฟแฟลชจะเกิดขึ้น 8000 ครั้งต่อวินาที แต่ละตัวอย่างเป็นระดับแรงดันไฟฟ้าที่เข้ารหัสด้วยรหัสเจ็ดบิต เพื่อแสดงถึงภาษาพูดได้ดีที่สุด จะใช้การเข้ารหัสลอการิทึม เจ็ดบิตร่วมกับแปดซึ่งบ่งชี้ว่ามีสัญญาณอยู่ในรูปแบบออคเต็ต
จำเป็นต้องมีการปรับและตรวจจับเพื่อกู้คืนสัญญาณข้อความ นั่นคือกระบวนการย้อนกลับ ในกรณีนี้ สัญญาณจะถูกแปลงเป็นแบบไม่เชิงเส้น องค์ประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้นช่วยเสริมสเปกตรัมของสัญญาณเอาท์พุตด้วยส่วนประกอบสเปกตรัมใหม่และตัวกรองถูกใช้เพื่อแยกส่วนประกอบความถี่ต่ำ การมอดูเลตและการตรวจจับสามารถทำได้โดยใช้ไดโอดสูญญากาศ ทรานซิสเตอร์ ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เป็นองค์ประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้น ตามเนื้อผ้าจะใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์แบบจุดเนื่องจากความจุอินพุตระนาบมีขนาดใหญ่กว่าอย่างเห็นได้ชัด
วิวสมัยใหม่
การมอดูเลตแบบดิจิทัลให้ความจุของข้อมูลมากขึ้น และรับรองความเข้ากันได้กับบริการข้อมูลดิจิทัลที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังเพิ่มความปลอดภัยของข้อมูล ปรับปรุงคุณภาพของระบบการสื่อสาร และเพิ่มความเร็วในการเข้าถึง
มีข้อ จำกัด หลายประการที่นักออกแบบของระบบต้องเผชิญ: พลังงานและแบนด์วิดธ์ที่อนุญาต ระดับเสียงรบกวนที่กำหนดของระบบสื่อสาร จำนวนผู้ใช้เพิ่มขึ้นทุกวันระบบการสื่อสารและความต้องการก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งต้องการทรัพยากรวิทยุที่เพิ่มขึ้น การมอดูเลตแบบดิจิทัลแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากแอนะล็อกตรงที่ตัวพาในนั้นส่งข้อมูลจำนวนมาก
ความยากในการใช้งาน
ผู้พัฒนาระบบสื่อสารวิทยุดิจิทัลต้องเผชิญกับภารกิจหลัก - เพื่อค้นหาการประนีประนอมระหว่างแบนด์วิดท์ของการส่งข้อมูลและความซับซ้อนของระบบในแง่เทคนิค สำหรับสิ่งนี้ ควรใช้วิธีการมอดูเลตแบบต่างๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ การสื่อสารทางวิทยุสามารถจัดระเบียบได้โดยใช้วงจรตัวส่งและตัวรับที่ง่ายที่สุด แต่สำหรับการสื่อสารดังกล่าว จะใช้สเปกตรัมความถี่ตามสัดส่วนกับจำนวนผู้ใช้ ตัวรับและตัวส่งสัญญาณที่ซับซ้อนกว่านั้นต้องการแบนด์วิดท์น้อยกว่าในการออกอากาศข้อมูลจำนวนเท่ากัน ในการที่จะย้ายไปยังวิธีการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพเชิงสเปกตรัม จำเป็นต้องทำให้อุปกรณ์ซับซ้อนขึ้นตามลำดับ ปัญหานี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทของการสื่อสาร
ทางเลือกอื่นๆ
การมอดูเลตความกว้างพัลส์มีลักษณะเฉพาะเนื่องจากสัญญาณพาหะเป็นลำดับของพัลส์ ในขณะที่ความถี่พัลส์จะคงที่ การเปลี่ยนแปลงนี้เกี่ยวข้องกับระยะเวลาของแต่ละพัลส์ตามสัญญาณมอดูเลตเท่านั้น
การมอดูเลตความกว้างพัลส์แตกต่างจากมอดูเลตเฟสความถี่ หลังเกี่ยวข้องกับการปรับสัญญาณในรูปแบบของไซนัส มีลักษณะแอมพลิจูดคงที่และความถี่หรือเฟสแปรผัน สัญญาณพัลส์ยังสามารถมอดูเลตในความถี่ได้ อาจเป็นระยะเวลาพัลส์ได้รับการแก้ไขแล้ว และความถี่อยู่ในค่าเฉลี่ยบางส่วน แต่ค่าที่เกิดขึ้นทันทีจะแตกต่างกันไปตามสัญญาณมอดูเลต
สรุป
การมอดูเลตแบบง่ายสามารถใช้ได้ โดยมีเพียงพารามิเตอร์เดียวเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลงตามข้อมูลการมอดูเลต รูปแบบการมอดูเลตแบบรวมที่ใช้ในอุปกรณ์สื่อสารสมัยใหม่คือเมื่อทั้งแอมพลิจูดและเฟสของพาหะเปลี่ยนพร้อมกัน ในระบบสมัยใหม่ สามารถใช้ subcarriers ได้หลายตัว ซึ่งแต่ละ subcarrier จะใช้ modulation บางประเภท ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงแผนการมอดูเลตสัญญาณ คำนี้ยังใช้สำหรับมุมมองหลายระดับที่ซับซ้อน เมื่อจำเป็นต้องมีคำอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณลักษณะสำหรับข้อมูลที่ครอบคลุม
ระบบการสื่อสารสมัยใหม่ใช้ประเภทการมอดูเลตที่มีประสิทธิภาพที่สุดเพื่อลดแบนด์วิดท์ให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อเพิ่มพื้นที่ความถี่สำหรับสัญญาณประเภทอื่นๆ คุณภาพของการสื่อสารได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้เท่านั้น แต่ความซับซ้อนของอุปกรณ์ในกรณีนี้นั้นสูงมาก ในที่สุด ความถี่มอดูเลตจะให้ผลลัพธ์ที่ผู้ใช้มองเห็นได้ในแง่ของความง่ายในการใช้วิธีการทางเทคนิคเท่านั้น