De FSK-modus werd geïntroduceerd in het jaar 1900 om te gebruiken in de mechanische teleprinters. De standaardsnelheid van deze machines was 45 baud, wat overeenkomt met ongeveer 45 bits per seconde. Toen personal computers algemeen werden en netwerken tot stand kwamen, was dit de signaleringssnelheid vervelend. Overdracht van de grote tekstdocumenten en programma's die uren werden opgenomen, beeldoverdracht was onbekend. In de jaren zeventig beginnen ingenieurs modems te ontwikkelen die op hogere snelheden werken, en de zoektocht naar steeds grotere bandbreedte is sindsdien niet aflatend. Tegenwoordig werkt een standaard telefoonmodem met duizenden bits per seconde. Kabelmodems en draadloze modems werken met meer dan 1.000.000 bps (één megabit per seconde of 1 Mbps), en de optische vezel modems werken met veel Mbps. Maar de fundamenteel principe van FSK-modulatie is in meer dan een halve eeuw niet veranderd.

Wat is een FSK-modulatie?

Frequency-shift keying (FSK) is het frequentiemodulatiesysteem waarin digitale informatie wordt verzonden via de discrete frequentieverandering van een draaggolf. De technologie wordt gebruikt in communicatiesystemen zoals amateurradio, nummerherkenning en uitzendingen met urgente situaties. De eenvoudigste FSK is binaire FSK (BFSK). BFSK gebruikt een paar discrete frequenties om binaire (0s en 1s) informatie te verzenden. Met dit schema wordt de '1' de markeringsfrequentie genoemd en de '0' de ruimtefrequentie. De tijd domein van een FSK-gemoduleerd carrier wordt geïllustreerd in de figuren aan de rechterkant

Frequency Shift Keying

FSK-modulatiecircuit met 555-timer

Het circuit dat hier wordt gegeven, illustreert hoe FSK-gemoduleerde golf kan worden gegenereerd. Het is gebouwd met IC555. Kwadraatimpulsen worden gegeven als invoer om bit 1 en bit 0 weer te geven, en als uitvoer IC555 genereert FSK-gemoduleerd Golf. Om nog een vierkante pulsen te genereren IC555 wordt gebruikt De werking van dit circuit was heel eenvoudig te begrijpen, omdat de uitgangsfrequentie van het signaal was gebaseerd op de digitale ingang die aan de basis van de transistor werd gegeven.

FSK speelt een cruciale rol in een breed scala van toepassingen op het gebied van communicatie en het werd behandeld als een efficiënte voor draadloze modems bij datatransmissie. Het bovenstaande circuit is in staat om een FSK-signaal te produceren met betrekking tot het gegeven i / p-signaal. De Ra, Rb en C in het circuit bepalen de frequentie van het FSK-gemoduleerde signaal in de modus Astable.

FSK-modulatiecircuit met 555-timer

De o / p-frequentie van het signaal was gebaseerd op het i / p digitale signaal dat aan de basisaansluiting van de transistor werd gegeven en IC werkt in de Astable-modus. Hier zijn de weerstanden Ra, Rb & Condensator C zo gekozen dat ze een o / p frequentie van 1070Hz krijgen. Als de i / p hoog was, wordt deze met de volgende vergelijking geschreven

“hoe werkt een vfd-schijf? ”

f = 1,45 / (Ra + 2Rb) C

Wanneer de i / p binaire gegevens logisch 0 zijn, is de PNP-transistor is AAN en verbindt de Rc-weerstand met Ra-weerstand. De Rc weerstand is zo gekozen dat de waarde 1270Hz is.

Hier Rc-waarde toegevoegd naast de Ra-waarde, Rb en Bijdragen om de werking van de IC te schenken. Dit maakt het laden en ontladen sneller, wat resulteert in hoogfrequente golven als o / p. De weerstanden en condensatorwaarden werden zo geselecteerd om een o / p-frequentie van 1270 Hz te krijgen. Dit werd gegeven door de volgende vergelijking.

F = 1,45 / ((Uk || BC) 2Rb +) C

Daarom geeft de output van een FSK een frequentie van 1070Hz wanneer i / p hoog is en 1270 frequenties wanneer een input laag is. Dus door deze techniek werd het FSK-signaal verkregen met NE555.

FSK-demodulatie

FSK-demodulator is een zeer gunstige toepassing van de 565 PLL. Hierin wordt de frequentieverschuiving doorgaans bedreven door het motiveren van een VCO met het binaire gegevenssignaal. Zodat de twee opeenvolgende frequenties lijken op de logische 0 & 1 toestanden van het binaire datasignaal. Deze frequenties die overeenkomen met twee toestanden worden over het algemeen de markerings- en ruimtefrequenties genoemd. Er worden talloze waarden gebruikt om de markerings- en spatie-frequenties in te stellen. Een FSK-signaaldemodulator kan worden gemaakt zoals weergegeven in de afbeelding. De demodulator krijgt een signaal op een van de twee afzonderlijke draaggolffrequenties, die vertegenwoordigt de RS-232 C logische niveaus van respectievelijk markering of spatie. De capacitieve verbinding wordt gebruikt als de i / p om een DC-niveau te elimineren.

FSK-demodulatiecircuit

“bouw een laagdoorlaatfilter ”

Aangezien het signaal lijkt op de i / p van 565 PLL, wordt dit vergrendeld op de i / p-frequentie en de paden tussen de twee waarschijnlijke frequenties met een equivalente DC-verschuiving op de o / p. Weerstand en condensator regelen de vrijloopfrequentie van de VCO. Hier is de C2-condensator een lusfiltercondensator die de energetische kenmerken van de demodulator bepaalt. Deze condensator is lichter geselecteerd dan de normale om doorschieten op de o / p-puls te verwijderen.

Een 3-traps RC ladderfilter wordt gebruikt om de somfrequentiecomponent uit de o / p te verwijderen. De VCO-frequentie is bekend met een weerstand. Zodat het niveau van DC-spanning op de o / p pin-7 hetzelfde is als dat op pin-6. Een i / p op een frequentie van 1070 Hz zorgt ervoor dat de demodulator een o / p-spanning krijgt naar een positiever spanningsniveau, waardoor de digitale o / p naar het hoge niveau wordt gestuurd. Een ingang op 1270 Hz drijft de 565 DC o / p op dezelfde manier minder positief aan met de digitale o / p, die dan naar lagere niveaus daalt.

Dit gaat dus allemaal over FSK-modulatie en demodulatie. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Bovendien, eventuele vragen over dit onderwerp of soorten modulatie technieken of iets anders DIY-projectkits Geef uw waardevolle suggesties door in de commentaarsectie hieronder te reageren, hier is een vraag voor u, Wat is faseverschuivingssleuteling?

Fotocredits: