Het keying van de frequentieverschuiving is het belangrijkste digitale modulatie techniek, en het is ook bekend als FSK. Een signaal heeft de amplitude, frequentie en fase als eigenschappen. Elk signaal heeft deze drie eigenschappen. Om een van de signaaleigenschappen te vergroten, kunnen we gaan voor het modulatieproces. Omdat er verschillende voordelen zijn van de modulatietechniek Daarin zijn enkele van de voordelen - de antenne verkleind, vermijd multiplexing van signalen, verlaag de SNR, langeafstandscommunicatie is mogelijk, enz. Dit zijn de belangrijke voordelen van het modulatieproces. Als we de amplitude van het binaire ingangssignaal moduleren volgens het draaggolfsignaal, d.w.z. genoemd als amplitudeverschuivingssleutel. Hier, in dit artikel, gaan we bespreken wat frequentieverschuivingssleutel en FSK-modulatie, demodulatieproces en hun voor- en nadelen is.

Wat is Frequency Shift Keying?

Het wordt gedefinieerd als het veranderen of verbeteren van de frequentiekarakteristieken van een binair ingangssignaal volgens het dragersignaal. Amplitudevariatie is een van de grootste nadelen van ASK. Dus vanwege deze vraagmodulatietechniek die slechts in een paar toepassingen wordt gebruikt. En de energie-efficiëntie van het spectrum is ook laag. Het leidt tot stroomverspilling. Om deze nadelen te ondervangen, heeft Frequency Shift Keying de voorkeur. FSK staat ook bekend als binair Frequency Shift Keying (BFSK). De onderstaande frequency shift keying-theorie beschrijft wat er in gebeurt frequentie shift keying modulatie

“pic microcontrollers programmeren in c ”

Frequency Shift Keying Theory

Deze keying-theorie van frequentieverschuiving laat zien hoe de frequentiekarakteristieken van een binair signaal veranderden volgens het dragersignaal. In FSK kan de binaire informatie worden verzonden via een dragersignaal samen met frequentieveranderingen. Het onderstaande diagram toont de frequentie shift keying blokschema

FSK-blokschema

In FSK worden twee draaggolfsignalen gebruikt om FSK-gemoduleerde golfvormen te produceren. De reden hierachter, FSK-gemoduleerde signalen worden weergegeven in termen van twee verschillende frequenties. De frequenties worden 'mark-frequentie' en 'ruimtefrequentie' genoemd. Markeerfrequentie heeft logica 1 weergegeven en spatie-frequentie heeft de logische 0 weergegeven. Er is slechts één verschil tussen deze twee dragersignalen, dat wil zeggen dat draaggolfingang 1 meer frequentie heeft dan draaggolfingang 2.

Carrier-ingang 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t

Carrier-ingang 2 = Ac Cos (2ωc-θ) t

De schakelaar (s) van de 2: 1 multiplexer hebben de belangrijke rol om de FSK-output te genereren. Hier is de schakelaar verbonden met carrier-ingang 1 voor alle logische 1'en van de binaire ingangsequentie. En schakelaar (s) is / zijn verbonden met carrier-ingang 2 voor alle logische nullen van de binaire invoerreeks. De resulterende FSK-gemoduleerde golfvormen hebben dus markeerfrequenties en ruimtefrequenties.

“computerpoorten en hun functies ”

FSK-modulatie-output-golfvormen

Nu zullen we zien hoe de FSK-gemoduleerde golf aan de ontvangerzijde kan worden gedemoduleerd. Demodulatie wordt gedefinieerd als het reconstrueren van het originele signaal uit het gemoduleerde signaal. Deze demodulatie is op twee manieren mogelijk. Zij zijn

Coherente FSK-detectie
Niet-coherente FSK-detectie

Het enige verschil tussen de coherente en niet-coherente manier van detectie is de fase van het dragersignaal. Als het dragersignaal dat we gebruiken aan de zenderzijde en ontvangerzijde zich in dezelfde fase bevinden tijdens het demodulatieproces, d.w.z. een coherente manier van detectie genoemd en het ook bekend staat als synchrone detectie. Als de dragersignalen die we aan de zender- en ontvangerzijde gebruiken niet in dezelfde fase zijn, dan staat een dergelijk modulatieproces bekend als niet-coherente detectie. Een andere naam voor deze detectie is asynchrone detectie.

Coherente FSK-detectie

Bij deze synchrone FSK-detectie werd de gemoduleerde golf beïnvloed door ruis terwijl hij de ontvanger bereikte. Deze ruis kan dus worden geëlimineerd door de banddoorlaatfilter (BPF). Hier in het vermenigvuldigingsstadium wordt het ruisende FSK-gemoduleerde signaal vermenigvuldigd met het draaggolfsignaal van het lokale oscillator apparaat. Vervolgens gaat het resulterende signaal van de BPF. Hier is dit banddoorlaatfilter toegewezen om de frequentie af te snijden die gelijk is aan de binaire ingangssignaalfrequentie. Dus dezelfde frequenties kunnen worden toegestaan aan het beslissingsapparaat. Hier geeft deze beslissingsinrichting 0 en 1 voor spatie- en markeerfrequenties van de FSK-gemoduleerde golfvormen.

coherente FSK-detectie

Niet-coherente FSK-detectie

Het gemoduleerde FSK-signaal wordt doorgestuurd vanaf het banddoorlaatfilter 1 en 2 met afsnijfrequenties die gelijk zijn aan spatie- en markeerfrequenties. De ongewenste signaalcomponenten kunnen dus uit de BPF worden verwijderd. En de gemodificeerde FSK-signalen worden toegepast als invoer voor de twee envelopdetectoren. Deze omhullende detector is een circuit met een diode (D). Op basis van de invoer van de envelopdetector levert deze het uitvoersignaal. Deze omhullende detector wordt gebruikt in het amplitudedemodulatieproces. Op basis van zijn invoer genereert het het signaal en wordt het vervolgens doorgestuurd naar het drempelapparaat. Dit drempeltoestel geeft de logica 1 en 0 voor de verschillende frequenties. Dit zou gelijk zijn aan de oorspronkelijke binaire invoersequentie. Het genereren en detecteren van FSK kan dus op deze manier worden gedaan. Dit proces staat bekend om de frequentieverschuivingsmodulatie en demodulatie experimenteer ook. In dit FSK-experiment kan FSK worden gegenereerd door de 555 timer-IC en kan detectie mogelijk zijn door 565IC, dat bekend staat als een fasevergrendelde lus (PLL)

niet-coherente FSK-detectie

Er zijn weinig frequentie shift keying voor- en nadelen staan hieronder vermeld.

“3 fase motorbesturing schakelschema ”

Voordelen

Eenvoudig proces om het circuit te bouwen
Geen amplitudevariaties
Ondersteunt een hoge gegevenssnelheid.
Lage kans op fouten.
Hoge SNR (signaal-ruisverhouding).
Meer immuniteit tegen ruis dan de ASK
Een foutloze ontvangst is mogelijk met FSK
Nuttig bij hoogfrequente radio-uitzendingen
Bij voorkeur bij hoogfrequente communicatie
Digitale toepassingen met lage snelheid

Nadelen

Het vereist meer bandbreedte dan de ASK en PSK (phase shift keying)
Vanwege het vereiste van een grote bandbreedte, heeft deze FSK beperkingen om alleen te worden gebruikt in modems met lage snelheid met een bitsnelheid van 1200 bits / sec.
De bitfoutfrequentie is lager in AEGN-kanaal dan faseverschuivingssleutel.

Dus de frequentie shift keying is een van de fijne digitale modulatietechnieken om de frequentiekarakteristieken van het binaire ingangssignaal te verhogen. Door FSK-modulatietechniek kunnen we een foutloze communicatie realiseren in enkele digitale toepassingen. Maar deze FSK heeft een eindige gegevenssnelheid en verbruikt meer bandbreedte die kan worden overwonnen door de QAM, die bekend staat als kwadratuuramplitudemodulatie. Het is de combinatie van amplitudemodulatie en fasemodulatie.