La manipulation par décalage de fréquence est la plus importante modulation numérique technique, et il est également connu sous le nom de FSK. Un signal a comme propriétés l'amplitude, la fréquence et la phase. Chaque signal a ces trois propriétés. Pour augmenter l'une des propriétés du signal, nous pouvons opter pour le processus de modulation. Parce que les avantages du technique de modulation . Dans ces quelques avantages sont - l'antenne taille réduite, éviter le multiplexage des signaux, diminuer le SNR, une communication longue portée peut être possible, etc. Ce sont les avantages importants du processus de modulation. Si nous modulons l'amplitude du signal binaire d'entrée en fonction du signal de porteuse, c'est-à-dire appelé comme modulation par décalage d'amplitude. Ici, dans cet article, nous allons discuter de ce qu'est la modulation par décalage de fréquence et la modulation FSK, le processus de démodulation ainsi que leurs avantages et inconvénients.
Qu'est-ce que la modulation par décalage de fréquence?
Il est défini comme le changement ou l'amélioration des caractéristiques de fréquence d'un signal binaire d'entrée en fonction du signal porteur. La variation d'amplitude est l'un des principaux inconvénients d'ASK. Donc, en raison de cette technique de modulation demandée utilisée dans quelques applications seulement. Et son efficacité énergétique spectrale est également faible. Cela conduit à un gaspillage d'énergie. Ainsi, pour surmonter ces inconvénients, la modulation par décalage de fréquence est préférée. FSK est également connu sous le nom de binaire Modulation par déplacement de fréquence (BFSK). La théorie de la modulation par décalage de fréquence ci-dessous décrit ce qui se passe modulation de modulation par décalage de fréquence .
Théorie de la modulation par décalage de fréquence
Cette théorie de la modulation par décalage de fréquence montre comment les caractéristiques de fréquence d'un signal binaire ont changé en fonction du signal porteur. Dans FSK, les informations binaires peuvent être transmises via un signal porteur avec des changements de fréquence. Le diagramme ci-dessous montre le schéma de principe de la modulation par décalage de fréquence .
Schéma fonctionnel FSK
En FSK, deux signaux porteurs sont utilisés pour produire des formes d'onde modulées FSK. La raison derrière cela, les signaux modulés FSK sont représentés en termes de deux fréquences différentes. Les fréquences sont appelées «fréquence de marque» et «fréquence spatiale». La fréquence de marque a représenté la logique 1 et la fréquence spatiale a représenté la logique 0. Il n'y a qu'une seule différence entre ces deux signaux de porteuse, c'est-à-dire que l'entrée de porteuse 1 a plus de fréquence que l'entrée de porteuse 2.
Entrée porteuse 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
Entrée porteuse 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
Le ou les commutateurs du multiplexeur 2: 1 ont le rôle important de générer la sortie FSK. Ici, le commutateur est connecté à l'entrée porteuse 1 pour tous les 1 logiques de la séquence d'entrée binaire. Et le ou les commutateurs sont connectés à l’entrée porteuse 2 pour tous les 0 logiques de la séquence binaire d’entrée. Ainsi, les formes d'onde modulées FSK résultantes ont des fréquences de repère et des fréquences spatiales.
Formes d'onde de sortie de modulation FSK
Nous allons maintenant voir comment l'onde modulée FSK peut être démodulée côté récepteur. Démodulation est défini comme la reconstruction du signal d'origine à partir du signal modulé. Cette démodulation peut être possible de deux manières. Elles sont
- Détection FSK cohérente
- Détection FSK non cohérente
La seule différence entre le moyen de détection cohérent et non cohérent est la phase du signal porteur. Si le signal de porteuse que nous utilisons du côté de l'émetteur et du côté du récepteur sont dans la même phase pendant le processus de démodulation, c'est-à-dire appelé un moyen cohérent de détection et il est également connu sous le nom de détection synchrone. Si les signaux porteurs que nous utilisons du côté de l'émetteur et du récepteur ne sont pas dans la même phase, alors un tel processus de modulation est connu sous le nom de détection non cohérente. Un autre nom pour cette détection est la détection asynchrone.
Détection FSK cohérente
Dans cette détection FSK synchrone, l'onde modulée a été affectée par le bruit en atteignant le récepteur. Ainsi, ce bruit peut être éliminé en utilisant le filtre passe-bande (BPF). Ici, à l'étage multiplicateur, le signal modulé FSK bruyant est multiplié par le signal de porteuse du local oscillateur dispositif. Ensuite, le signal résultant passe du BPF. Ici, ce filtre passe-bande est assigné à une fréquence de coupure qui est égale à la fréquence du signal d'entrée binaire. Ainsi, les mêmes fréquences peuvent être attribuées au dispositif de décision. Ici, ce dispositif de décision donne 0 et 1 pour les fréquences d'espace et de marque des formes d'onde modulées FSK.
détection cohérente FSK
Détection FSK non cohérente
Le signal FSK modulé est retransmis à partir des filtres passe-bande 1 et 2 avec des fréquences de coupure égales aux fréquences d'espacement et de marquage. Ainsi, les composants de signal indésirables peuvent être éliminés du BPF. Et les signaux FSK modifiés sont appliqués comme entrée aux deux détecteurs d'enveloppe. Ce détecteur d'enveloppe est un circuit ayant une diode (RÉ). Sur la base de l'entrée du détecteur d'enveloppe, il délivre le signal de sortie. Ce détecteur d'enveloppe utilisé dans le processus de démodulation d'amplitude. Sur la base de son entrée, il génère le signal, puis il est transmis au dispositif de seuil. Ce dispositif à seuil donne la logique 1 et 0 pour les différentes fréquences. Ce serait égal à la séquence d'entrée binaire d'origine. Ainsi, la génération et la détection FSK peuvent être effectuées de cette manière. Ce processus peut être connu pour le modulation et démodulation de modulation par décalage de fréquence expérimentez aussi. Dans cette expérience FSK, FSK peut être généré par le 555 timer IC et la détection peut être possible par 565IC qui est connu comme un boucle à verrouillage de phase (PLL) .
détection FSK non cohérente
Il y en a peu avantages et inconvénients de la modulation par décalage de fréquence sont énumérés ci-dessous.
Avantages
- Processus simple pour construire le circuit
- Aucune variation d'amplitude
- Prend en charge un débit de données élevé.
- Faible probabilité d'erreur.
- SNR élevé (rapport signal sur bruit).
- Plus d'immunité au bruit que l'ASK
- Une réception sans erreur peut être possible avec FSK
- Utile dans les transmissions radio haute fréquence
- Préférable dans les communications haute fréquence
- Applications numériques à faible vitesse
Désavantages
- Il nécessite plus de bande passante que l'ASK et le PSK (changement de phase)
- En raison de l'exigence d'une large bande passante, ce FSK a des limitations à utiliser uniquement dans les modems à faible vitesse dont le débit binaire est de 1200 bits / s.
- Le taux d'erreur sur les bits est moindre dans le canal AEGN que la modulation par décalage de phase.
Ainsi, le modulation par déplacement de fréquence est l'une des techniques de modulation numérique fine pour augmenter les caractéristiques de fréquence du signal binaire d'entrée. Grâce à la technique de modulation FSK, nous pouvons obtenir une communication sans erreur dans quelques applications numériques. Mais ce FSK a un débit de données fini et consomme plus de bande passante peut être surmonté par le QAM, qui est connu sous le nom de modulation d'amplitude en quadrature. C'est la combinaison de la modulation d'amplitude et de la modulation de phase.
