Režim FSK bol zavedený v roku 1900 na použitie v mechanických ďalekopisoch. Štandardná rýchlosť týchto strojov bola 45 baudov, čo zodpovedá asi 45 bitom za sekundu. Keď sa osobné počítače stali bežnými a vznikli siete, bola to signalizačná rýchlosť namáhavá. Prenos veľkých textových dokumentov a programov, ktorý trval hodiny, nebol známy. V priebehu 70. rokov 20. storočia začali inžinieri vyvíjať modemy, ktoré pracujú s rýchlejšími rýchlosťami, a hľadanie stále väčšej šírky pásma je odvtedy nepretržité. Dnes štandardný telefónny modem pracuje rýchlosťou tisíc bitov za sekundu. Káblové a bezdrôtové modemy pracujú rýchlosťou viac ako 1 000 000 b / s (jeden megabit za sekundu alebo 1 Mb / s) a optické vlákno modemy fungujú s rýchlosťou Mbps. Ale základný princíp modulácie FSK sa za viac ako polstoročie nezmenila.
Čo je to FSK modulácia?
Kľúčovanie s frekvenčným posunom (FSK) je systém frekvenčnej modulácie, v ktorom sa digitálne informácie prenášajú prostredníctvom diskrétnej zmeny frekvencie nosnej vlny. The technológia sa používa v komunikačných systémoch napríklad amatérske rádio, identifikácia volajúceho a urgentné vysielanie situácií. Najjednoduchší FSK je binárny FSK (BFSK). BFSK používa dvojicu diskrétnych frekvencií na prenos binárnych informácií (0 s a 1 s). Pri tejto schéme sa „1“ nazýva frekvencia značky a „0“ sa nazýva vesmírna frekvencia. Čas doména modulovaná FSK nosič je znázornený na obrázkoch vpravo
Kľúčovanie s frekvenčným posunom
Modulačný obvod FSK využívajúci časovač 555
Tu uvedený obvod ilustruje, ako je možné generovať modulovanú vlnu FSK. Je zostavený pomocou IC555. Štvorcové impulzy sa dávajú ako vstup, ktorý predstavuje bit 1 a bit 0, a ako výstup IC555 generuje modulované FSK mávať. Na generovanie štvorcových impulzov ešte jeden Používa sa IC555 . Fungovanie tohto obvodu bolo veľmi jednoduché pochopiť, pretože výstupná frekvencia signálu bola založená na digitálnom vstupe danom základni tranzistora.
FSK hrá zásadnú úlohu v širokom spektre aplikácie v komunikačnej oblasti a bolo považované za efektívne riešenie pre bezdrôtové modemy v prenose dát. Vyššie uvedený obvod je schopný produkovať FSK signál vzhľadom na daný i / p signál. Ra, Rb a C v obvode určujú frekvenciu modulovaného signálu FSK v režime Astable.
Modulačný obvod FSK využívajúci časovač 555
Frekvencia o / p signálu bola založená na i / p digitálnom signáli poskytnutom základňovej svorke tranzistora a IC pracuje v Astabilnom režime. Tu boli vybrané rezistory Ra, Rb a Capacitor C tak, aby dostali o / p frekvenciu 1070 Hz. Keď bola hodnota i / p vysoká, potom sa to zapíše nasledujúcou rovnicou
f = 1,45 / (Ra + 2Rb) C
Keď sú binárne dáta i / p logické 0, potom PNP tranzistor je ZAPNUTÝ a spája odpor Rc s odporom Ra. Rc rezistor je zvolený takým spôsobom, že hodnota 1270Hz.
Tu bola pridaná hodnota Rc okrem hodnoty Ra, Rb a prispieť na darovanie práce IC. Vďaka tomu je nabíjanie a vybíjanie rýchlejšie, čo vedie k vysokofrekvenčným vlnám ako o / p. The hodnoty rezistorov a kondenzátorov boli vybrané takým spôsobom, aby získali o / p frekvenciu 1270 Hz. To bolo dané nasledujúcou rovnicou.
F = 1,45 / ((Uk || BC) 2RB +) C
Preto výstup FSK poskytne frekvenciu 1070 Hz, keď je i / p vysoká, a 1270 frekvencií, keď je vstup nízky. Takže touto technikou sa signál FSK získal pomocou NE555.
FSK demodulácia
FSK demodulátor je veľmi prospešná aplikácia 565 PLL. V tomto je frekvenčný posun všeobecne zdatný o motivovanie VCO s binárnym dátovým signálom. Takže dve nasledujúce frekvencie sa podobajú logickým stavom 0 a 1 binárneho dátového signálu. Tieto frekvencie zodpovedajúce dvom stavom sa všeobecne nazývajú značkové a priestorové frekvencie. Početné hodnoty sa používajú na nastavenie značiek a priestorových frekvencií. Demodulátor signálu FSK sa môže pripraviť, ako je znázornené na obrázku. Demodulátor dostane signál na jednej z dvoch samostatných nosných frekvencií, ktoré reprezentujú RS-232 C logické úrovne značky alebo medzery. Kapacitné pripojenie sa používa ako i / p na elimináciu úrovne jednosmerného prúdu.
Demodulačný obvod FSK
Pretože sa signál javí na i / p 565 PLL, táto blokuje frekvenciu i / p a vedie ju medzi dvoma pravdepodobnými frekvenciami s ekvivalentným jednosmerným posunom pri o / p. Rezistor a kondenzátor riadia voľnú frekvenciu VCO. Tu je kondenzátor C2 slučkovým kondenzátorom, ktorý zakladá energetické charakteristiky demodulátora. Tento kondenzátor je vybraný tenší ako normálny, aby sa odstránil prekročenie pulzu o / p.
3-stupňová RC rebríkový filter sa používa na odstránenie súčtovej frekvenčnej zložky z o / p. Frekvencia VCO je známa ako rezistor. Takže úroveň jednosmerného napätia na o / p pin-7 je rovnaká ako na pin-6. I / p na frekvencii 1 070 Hz vedie napätie o / p demodulátora k kladnejšej úrovni napätia, čo vedie digitálny o / p k vysokej úrovni. Rovnako tak vstup pri 1270 Hz poháňa 565 DC o / p menej pozitívne ako digitálny o / p, ktorý potom klesá na nižšie úrovne.
Jedná sa teda o moduláciu a demoduláciu FSK. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy resp typy modulácie techniky alebo hocijaké Stavebnice pre domácich majstrov . Svoje cenné návrhy uveďte v komentári v sekcii komentárov nižšie. Tu je vaša otázka, Čo je kľúčovanie fázovým posunom?
Fotografické úvery:
- FSK modulácia wikimedia
- Modulačný obvod FSK využívajúci časovač 555 gadgetronicx
- FSK demodulácia obvod dnes
