Khóa dịch chuyển tần số là quan trọng nhất điều chế kỹ thuật số kỹ thuật, và nó còn được gọi là FSK. Một tín hiệu có các đặc tính về biên độ, tần số và pha. Mọi tín hiệu đều có ba thuộc tính này. Để tăng bất kỳ đặc tính tín hiệu nào, chúng ta có thể thực hiện quá trình điều chế. Bởi vì có nhiều lợi thế khác nhau của kỹ thuật điều chế . Trong đó, một số lợi thế là - ăng ten giảm kích thước, tránh ghép tín hiệu, giảm SNR, có thể truyền thông tầm xa, vv Đây là những ưu điểm quan trọng của quá trình điều chế. Nếu chúng ta điều chế biên độ của tín hiệu nhị phân đầu vào theo tín hiệu sóng mang, tức là được gọi là khóa dịch biên độ. Ở đây, trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về khóa dịch tần và quá trình điều chế, giải điều chế FSK là gì cùng với những ưu và nhược điểm của chúng.
Phím thay đổi tần số là gì?
Nó được định nghĩa là sự thay đổi hoặc cải thiện các đặc tính tần số của tín hiệu nhị phân đầu vào theo tín hiệu sóng mang. Biên độ dao động là một trong những nhược điểm lớn trong ASK. Vì vậy, do kỹ thuật điều chế yêu cầu này chỉ được sử dụng trong một số ứng dụng. Và hiệu suất năng lượng phổ của nó cũng thấp. Dẫn đến tình trạng hao phí điện năng. Vì vậy, để khắc phục những nhược điểm này, Phím Dịch chuyển Tần số được ưu tiên. FSK còn được gọi là Binary Tần số chuyển keying (BFSK). Lý thuyết khóa dịch chuyển tần số dưới đây mô tả những gì đang xảy ra trong điều chế khóa chuyển đổi tần số .
Lý thuyết khóa dịch chuyển tần số
Lý thuyết khóa dịch tần này cho thấy các đặc tính tần số của tín hiệu nhị phân thay đổi như thế nào theo tín hiệu sóng mang. Trong FSK, thông tin nhị phân có thể được truyền qua tín hiệu sóng mang cùng với sự thay đổi tần số. Sơ đồ dưới đây cho thấy sơ đồ khối khóa chuyển đổi tần số .
FSK-sơ đồ khối
Trong FSK, hai tín hiệu sóng mang được sử dụng để tạo ra các dạng sóng điều chế FSK. Lý do đằng sau điều này, tín hiệu điều chế FSK được biểu diễn dưới dạng hai tần số khác nhau. Các tần số được gọi là 'tần số đánh dấu' và 'tần số không gian'. Tần số đánh dấu đại diện cho mức logic 1 và tần số không gian đại diện cho mức logic 0. Chỉ có một sự khác biệt giữa hai tín hiệu sóng mang này, tức là đầu vào sóng mang 1 có tần số nhiều hơn đầu vào sóng mang 2.
Đầu vào sóng mang 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t
Đầu vào sóng mang 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t
(Các) công tắc của bộ ghép kênh 2: 1 có vai trò quan trọng để tạo ra đầu ra FSK. Ở đây công tắc được kết nối với đầu vào sóng mang 1 cho tất cả các logic 1 của chuỗi đầu vào nhị phân. Và (các) công tắc được kết nối với đầu vào sóng mang 2 cho tất cả logic 0 của chuỗi nhị phân đầu vào. Vì vậy, các dạng sóng điều chế FSK kết quả có tần số đánh dấu và tần số không gian.
FSK-điều chế-đầu ra-dạng sóng
Bây giờ chúng ta sẽ xem cách sóng điều chế FSK có thể được giải điều chế ở phía máy thu. Giải điều chế được định nghĩa là tái tạo lại tín hiệu ban đầu từ tín hiệu đã được điều chế. Việc giải điều chế này có thể thực hiện được theo hai cách. họ đang
- Phát hiện FSK mạch lạc
- Phát hiện FSK không nhất quán
Sự khác biệt duy nhất giữa cách phát hiện mạch lạc và không nhất quán là pha của tín hiệu sóng mang. Nếu tín hiệu sóng mang mà chúng ta đang sử dụng ở phía máy phát và phía máy thu ở cùng một pha trong khi quá trình giải điều chế, tức là được gọi là cách phát hiện nhất quán và nó còn được gọi là phát hiện đồng bộ. Nếu tín hiệu sóng mang mà chúng ta đang sử dụng ở phía máy phát và phía máy thu không cùng pha thì quá trình điều chế đó được gọi là Phát hiện không kết hợp. Một tên khác cho phát hiện này là phát hiện không đồng bộ.
Phát hiện FSK mạch lạc
Trong phát hiện FSK đồng bộ này, sóng được điều chế bị ảnh hưởng bởi nhiễu khi đến máy thu. Vì vậy, tiếng ồn này có thể được loại bỏ khi sử dụng bộ lọc dải thông (BPF). Ở đây ở giai đoạn nhân, tín hiệu điều chế FSK nhiễu được nhân với tín hiệu sóng mang từ cục bộ dao động thiết bị. Sau đó, tín hiệu kết quả đi từ BPF. Ở đây bộ lọc thông dải này được chỉ định để cắt tần số bằng tần số tín hiệu đầu vào nhị phân. Vì vậy, các tần số giống nhau có thể được cho phép đối với thiết bị quyết định. Ở đây thiết bị quyết định này đưa ra 0 và 1 cho không gian và tần số đánh dấu của các dạng sóng điều chế FSK.
mạch lạc-FSK-phát hiện
Phát hiện FSK không nhất quán
Tín hiệu FSK đã điều chế được chuyển tiếp từ bộ lọc thông dải 1 và 2 với các tần số cắt bằng tần số không gian và tần số đánh dấu. Vì vậy, các thành phần tín hiệu không mong muốn có thể được loại bỏ khỏi BPF. Và các tín hiệu FSK đã sửa đổi được áp dụng làm đầu vào cho hai bộ dò bao. Máy dò phong bì này là một mạch có một diode (D). Dựa trên đầu vào cho máy dò phong bì, nó cung cấp tín hiệu đầu ra. Bộ dò đường bao này được sử dụng trong quá trình giải điều chế biên độ. Dựa trên đầu vào của nó, nó tạo ra tín hiệu và sau đó nó được chuyển tiếp đến thiết bị ngưỡng. Thiết bị ngưỡng này cung cấp mức logic 1 và 0 cho các tần số khác nhau. Điều này sẽ bằng với chuỗi đầu vào nhị phân ban đầu. Vì vậy, việc tạo và phát hiện FSK có thể được thực hiện theo cách này. Quá trình này có thể được biết đến với điều chế và giải điều chế dịch chuyển tần số cũng thử nghiệm. Trong thử nghiệm FSK này, FSK có thể được tạo ra bởi vi mạch hẹn giờ 555 và có thể phát hiện bởi 565IC được gọi là vòng lặp khóa pha (PLL) .
phát hiện không mạch lạc-FSK
Có ít ưu và nhược điểm của khóa chuyển đổi tần số được liệt kê dưới đây.
Ưu điểm
- Quy trình đơn giản để xây dựng mạch
- Các biến thể biên độ bằng không
- Hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao.
- Xác suất sai sót thấp.
- SNR (tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu) cao.
- Khả năng chống ồn tốt hơn ASK
- Có thể tiếp nhận không có lỗi với FSK
- Hữu ích trong việc truyền vô tuyến tần số cao
- Thích hợp trong truyền thông tần số cao
- Các ứng dụng kỹ thuật số tốc độ thấp
Nhược điểm
- Nó yêu cầu nhiều băng thông hơn ASK và PSK (khóa lệch pha)
- Do yêu cầu băng thông lớn, FSK này có hạn chế là chỉ sử dụng trong các modem tốc độ thấp có tốc độ bit là 1200bits / giây.
- Tỷ lệ lỗi bit trong kênh AEGN ít hơn so với khóa lệch pha.
Do đó, tần số chuyển keying là một trong những kỹ thuật điều chế kỹ thuật số tốt để tăng đặc tính tần số của tín hiệu nhị phân đầu vào. Bằng kỹ thuật điều chế FSK, chúng tôi có thể đạt được giao tiếp không có lỗi trong một số ứng dụng kỹ thuật số. Nhưng FSK này có tốc độ dữ liệu hữu hạn và tiêu thụ nhiều băng thông hơn có thể được khắc phục bởi QAM, được gọi là điều chế biên độ cầu phương. Nó là sự kết hợp của điều chế biên độ và điều chế pha.
