Fonctionnement et applications de la modulation par décalage d'amplitude (ASK)

Essayez Notre Instrument Pour Éliminer Les Problèmes





Le concept le plus important et le plus intéressant en communication est Modulation . Il existe différents types. La modulation est définie comme l'amélioration de l'amplitude, de la fréquence ou de la phase des caractéristiques du signal par rapport au signal porteur. Si le signal d'entrée est de forme analogique, une telle modulation est appelée modulation analogique. Et si le signal d'entrée sous forme numérique, une telle modulation est appelée modulation numérique. Les formes analogiques de signaux subissent des effets de distorsion, de bruit et d'interférence. En raison de ces trois défauts, les signaux numériques sont préférés à l'analogique. Et en modulation numérique, le signal d'entrée est uniquement numérique. Il n'a que deux niveaux de tension soit haut ou bas. Mais dans le Signal analogique , sa tension est maintenue et affectée par un certain type de bruit. Si le signal d'entrée est sous forme numérique et si vous essayez d'augmenter ses caractéristiques d'amplitude concernant le signal de porteuse, ce processus de modulation est appelé modulation par décalage d'amplitude. Il est également connu sous le nom de ASK. Cet article décrit ce qu'est ASK et son importance.

Théorie de la modulation par décalage d'amplitude

Ce type de modulation relève Modulation numérique régimes. Ici, le mot clé a une certaine importance, c'est-à-dire que le détrompage indique la transmission d'un signal numérique sur le canal. Par la théorie de la modulation par décalage d'amplitude, nous pouvons comprendre le processus de la technique ASK.




signaux analogiques et numériques

Dans ASK, il nécessite deux signaux d'entrée, la première entrée est un signal de séquence binaire et la deuxième entrée est un signal porteur. Ici, le point le plus important, nous devons toujours considérer la deuxième entrée qui est le signal porteur a la plus grande plage d'amplitude / tension que le signal de séquence binaire d'entrée.



Raison du choix du signal porteur à caractéristiques élevées

Par exemple, si vous voulez aller quelque part, vous pouvez choisir le bus à des fins de transport. Une fois arrivé à destination, vous sortez du bus. Ici, lorsque vous avez atteint votre destination, vous ne considérez pas le bus que vous avez aidé à atteindre votre destination. Vous utilisez le bus uniquement pour un support. Donc, ici aussi pour terminer le processus de modulation, le signal de séquence binaire d'entrée utilise les signaux porteurs pour atteindre son point de destination.

Un autre point important est à considérer ici, l'amplitude du signal porteur doit être supérieure à l'amplitude du signal binaire d'entrée. Dans la plage d'amplitude de la porteuse, nous allons moduler l'amplitude du signal d'entrée binaire. Si l'amplitude du signal porteur est inférieure à la tension du signal binaire d'entrée, alors un tel processus de modulation combinée conduit à des effets de surmodulation et de sous-modulation. Donc, pour obtenir une modulation parfaite, la porteuse unique devrait avoir une plage d'amplitude plus grande que le signal binaire d'entrée.

demander-schéma-bloc

demander-schéma-bloc

Dans la théorie de la modulation par décalage d'amplitude, l'amplitude du signal binaire d'entrée varie en fonction de la tension du signal porteur. Dans ASK, le signal binaire d'entrée est multiplié par le signal porteur ainsi que ses intervalles de temps. Entre le premier intervalle de temps du signal binaire d'entrée multiplié par le premier intervalle de temps de la tension du signal porteur et le même processus se poursuit pour tous les intervalles de temps. Si le signal binaire d'entrée est logique HAUT pendant un certain intervalle de temps, alors le même doit être fourni aux ports de sortie avec incrément de niveau de tension. Ainsi, l'objectif principal de la modulation de modulation par décalage d'amplitude est de changer ou d'améliorer les caractéristiques de tension du signal binaire d'entrée concernant le signal porteur. Le diagramme ci-dessous indiquant le schéma de principe de la modulation par décalage d'amplitude.


Au niveau du circuit mélangeur

Lorsque le commutateur est fermé - pour tous les intervalles de temps logique HIGH, c'est-à-dire lorsque le signal d'entrée ayant la logique 1 pendant ces intervalles, le commutateur est fermé et il est multiplié par le signal de porteuse qui est généré à partir du générateur de fonctions pendant la même durée.

Lorsque le commutateur est ouvert - lorsque le signal d'entrée a une logique 0, le commutateur est ouvert et il n'y a aucun signal de sortie sera généré. Parce que le signal binaire d'entrée logique 0 n'a pas de tension, donc pendant ces intervalles lorsque le signal de porteuse se multiplie avec lui, une sortie zéro viendra. La sortie est égale à zéro pour tous les intervalles logiques 0 du signal binaire d'entrée. Circuit mélangeur ayant les filtres de mise en forme d'impulsions et les filtres à bande limitée pour mettre en forme le signal de sortie ASK.

ask-modulation-waveforms

ask-modulation-waveforms

DEMANDER le schéma du circuit

Le circuit de modulation de modulation par décalage d'amplitude peut être conçu avec 555timer IC comme un mode astable. Ici, le signal de porteuse peut être modifié en utilisant R1, R2 et C. La fréquence de porteuse peut être calculée instantanément par les formules comme 0,69 * C * (R1 + R2). A PIN 4, nous appliquerons le signal binaire d'entrée et à PIN 3, le circuit générera l'onde modulée ASK.

demander-circuit-de-modulation

demander-circuit-de-modulation

DEMANDEZ le processus de démodulation

Démodulation est le processus de reconstruction du signal original au niveau du récepteur. Et il est défini comme, quel que soit le signal modulé reçu du canal côté récepteur en mettant en œuvre les techniques démodulées appropriées pour récupérer / reproduire le signal d'entrée d'origine à l'étage de sortie du récepteur.

La démodulation ASK peut être effectuée de deux manières. Elles sont,

  • Détection cohérente (démodulation synchrone)
  • Détection non cohérente (démodulation asynchrone)

Nous commencerons le processus de démodulation avec une détection cohérente qui est également appelée détection ASK synchrone.

1). Détection ASK cohérente

Dans ce mode de processus de démodulation, le signal porteur que nous utilisons à l'étage récepteur est dans la même phase que le signal porteur que nous utilisons à l'étage émetteur. Cela signifie que le signal de la porteuse aux étages émetteur et récepteur sont les mêmes valeurs. Ce type de démodulation est appelé détection ASK synchrone ou détection ASK cohérente.

schéma-bloc-détection-demande-cohérent

schéma-bloc-détection-demande-cohérent

Le récepteur reçoit la forme d'onde modulée ASK du canal mais ici cette forme d'onde modulée est effectuée avec un signal de bruit car elle est transmise à partir du canal d'espace libre. Ainsi, le bruit peut être éliminé après le multiplicateur étape à l'aide d'un filtre passe bas . Ensuite, il est transmis à partir du circuit d'échantillonnage et de maintien pour le convertir en une forme de signal discret. Ensuite, à chaque intervalle, la tension du signal discret est comparée à la tension de référence (Vref) pour reconstruire le signal binaire d'origine.

2). Détection ASK non cohérente

En cela, la seule différence est que le signal de porteuse qui est utilisé du côté de l'émetteur et du côté du récepteur ne sont pas dans la même phase l'un avec l'autre. Pour cette raison, cette détection est appelée détection ASK non cohérente (détection ASK asynchrone). Ce processus de démodulation peut être complété en utilisant un dispositif à loi carrée. Le signal de sortie qui est généré à partir du dispositif à loi carrée peut être transmis à travers un filtre passe-bas pour reconstruire le signal binaire d'origine.

schéma-bloc-détection-demande-non-cohérent

schéma-bloc-détection-demande-non-cohérent

La modulation par décalage d'amplitude est une technique efficace pour augmenter les caractéristiques d'amplitude d'entrée dans les communications. Mais ces formes d'onde modulées par ASK sont facilement affectées par le bruit. Et cela conduit à des variations d'amplitude. Pour cette raison, il y aura des fluctuations de tension dans les formes d'onde de sortie. Le deuxième inconvénient de la technique de modulation ASK est qu'elle présente un faible rendement énergétique. Parce que ASK nécessite une bande passante excessive. Cela conduit à une perte de puissance dans le spectre de ASK.

Chaque fois que pour moduler deux signaux binaires d'entrée, la modulation de modulation par décalage d'amplitude n'est pas préférable. Parce qu'il ne doit prendre qu'une seule entrée. Donc, pour surmonter cette modulation par décalage d'amplitude en quadrature (ASK) est préférable. Dans cette technique de modulation, nous pouvons moduler deux signaux binaires avec deux signaux porteurs différents. Ici, ces deux signaux porteurs sont en phase opposée avec une différence de 90 degrés. Les signaux sinus et cosinus sont utilisés comme porteurs dans la modulation par décalage d'amplitude en quadrature. L'avantage de ceci est qu'il utilise efficacement la bande passante du spectre. Il offre plus d'efficacité énergétique que la modulation par décalage d'amplitude.

amplitude-shift-keying-matlab-simulink

amplitude-shift-keying-Matlab-Simulink

Incrustation par décalage d'amplitude Matlab Simulink peut être conçu avec l'outil Matlab. Après avoir initialisé l'outil, en suivant les étapes appropriées, nous pouvons dessiner le circuit ASK sur la zone de travail. En donnant les valeurs de signal appropriées, nous pouvons obtenir les formes d'onde de sortie modulées

DEMANDER DES APPLICATIONS

La modulation a un rôle important dans les communications. Et les applications de saisie par décalage d'amplitude sont mentionnées ci-dessous. Elles sont:

  • Basse fréquence RF applications
  • Automatisation de la maison dispositifs
  • Appareils de réseaux industriels
  • Stations de base sans fil
  • Systèmes de surveillance de la pression des pneus

Ainsi, Ask (incrustation par décalage d'amplitude) est une technique de modulation numérique pour augmenter les caractéristiques d'amplitude du signal binaire d'entrée. Mais ses inconvénients le rendent si limité. Et ces inconvénients peuvent être surmontés par l'autre technique de modulation qui est FSK.