O conceito mais importante e interessante em comunicação é Modulação . Possui diferentes tipos. A modulação é definida como a melhoria da amplitude, frequência ou fase das características do sinal com referência ao sinal da portadora. Se o sinal de entrada for analógico, essa modulação é chamada de modulação analógica. E se as entradas sinalizam na forma digital, essa modulação é chamada de modulação Digital. As formas analógicas de sinais sofrem efeitos de distorção, ruído e interferência. Devido a esses três defeitos, os sinais digitais são preferíveis aos analógicos. E na modulação digital, o sinal de entrada está na forma apenas digital. Ele tem apenas dois níveis de tensão: alto ou baixo. Mas no sinal analógico , sua tensão é continuada e afetada por algum tipo de ruído. Se o sinal de entrada for digital e se você tentar aumentar suas características de amplitude em relação ao sinal da portadora, esse processo de modulação é denominado Amplitude Shift Keying. Também é conhecido como ASK. Este artigo discute o que é ASK e sua importância.
Teoria de Amplitude Shift Keying
Este tipo de modulação vem sob Modulação Digital esquemas. Aqui, a palavra codificação tem alguma importância, ou seja, codificação é a indicação da transmissão do sinal digital pelo canal. Pela teoria do chaveamento de amplitude, podemos entender o processo da técnica ASK.
sinais analógicos e digitais
Em ASK, ele requer dois sinais de entrada. A primeira entrada é um sinal de sequência binária e a segunda entrada é um sinal de portadora. Aqui, o ponto mais importante, precisamos sempre considerar a segunda entrada, que é o sinal da portadora, tem mais amplitude / faixa de tensão do que o sinal de sequência binária de entrada.
Razão para escolher o sinal de portadora de características altas
Por exemplo, se você quiser ir a algum lugar, você pode escolher o ônibus para fins de transporte. Depois de chegar ao seu destino, você sai do ônibus. Aqui, quando você chegou ao seu destino, não está considerando o ônibus que ajudou a chegar ao seu destino. Você está usando o ônibus apenas como um meio. Então, aqui também para completar o processo de modulação, a entrada do sinal de seqüência binária usa os sinais da portadora para chegar ao seu ponto de destino.
Um ponto mais importante a ser considerado aqui, a amplitude do sinal da portadora deve ser maior do que a amplitude do sinal binário de entrada. Dentro da faixa de amplitude da portadora, vamos modular a amplitude do sinal de entrada binária. Se a amplitude do sinal da portadora for menor do que a tensão do sinal binário de entrada, esse processo de modulação de combinação leva a efeitos de supermodulação e submodulação. Portanto, para obter uma modulação perfeita, a portadora única deve ter mais faixa de amplitude do que o sinal binário de entrada.
ask-block-diagram
Na teoria do chaveamento de amplitude, a amplitude do sinal binário de entrada varia de acordo com a tensão do sinal portador. Em ASK, o sinal binário de entrada é multiplicado pelo sinal da portadora junto com seus intervalos de tempo. Entre o primeiro intervalo de tempo do sinal binário de entrada multiplicado pelo primeiro intervalo de tempo da tensão do sinal da portadora e o mesmo processo continua para todos os intervalos de tempo. Se o sinal binário de entrada é lógico ALTO para determinado intervalo de tempo, o mesmo deve ser entregue nas portas de saída com incremento no nível de tensão. Portanto, o objetivo principal da modulação por mudança de amplitude é alterar ou melhorar as características de tensão do sinal binário de entrada em relação ao sinal da portadora. O diagrama abaixo indica o diagrama de blocos de manipulação de amplitude.
No nível do circuito do misturador
Quando a chave é fechada - para todos os intervalos de tempo lógicos ALTOS, isto é, quando o sinal de entrada tendo lógica 1 durante esses intervalos, a chave é fechada e é multiplicada pelo sinal portador que está sendo gerado a partir do gerador de função pela mesma duração.
Quando a chave é aberta - quando o sinal de entrada tem lógica 0, a chave é aberta e nenhum sinal de saída será gerado. Como a lógica do sinal binário de entrada 0 não tem tensão, durante esses intervalos quando o sinal da portadora se multiplica com ela, a saída zero virá. A saída é zero para todos os intervalos lógicos 0 do sinal binário de entrada. Circuito de mixagem com filtros de modelagem de pulso e filtros de banda limitada para modelar o sinal de saída ASK.
ask-modulation-waveforms
Diagrama de Circuito ASK
O circuito de modulação de mudança de amplitude pode ser projetado com 555timer IC como um modo astável. Aqui, o sinal da portadora pode ser variado usando R1, R2 e C. A frequência da portadora pode ser calculada instantaneamente pelas fórmulas como 0,69 * C * (R1 + R2). No PIN 4 aplicaremos o sinal binário de entrada e no PIN 3 o circuito gerará a onda modulada ASK.
ask-modulation-circuit
Processo de Demodulação ASK
Demodulação é o processo de reconstruir o sinal original no nível do receptor. E é definido como, qualquer que seja o sinal modulado recebido do canal no lado do receptor, implementando as técnicas demoduladas adequadas para recuperar / reproduzir o sinal de entrada original no estágio de saída do receptor.
A demodulação ASK pode ser feita de duas maneiras. Eles estão,
- Detecção coerente (demodulação síncrona)
- Detecção não coerente (demodulação assíncrona)
Iniciaremos o processo de demodulação com detecção coerente, também chamada de detecção de ASK síncrona.
1). Detecção de ASK coerente
Nessa forma de processo de demodulação, o sinal da portadora que estamos usando no estágio do receptor está na mesma fase do sinal da portadora que estamos usando no estágio do transmissor. Isso significa que o sinal da portadora nos estágios do transmissor e do receptor têm os mesmos valores. Esse tipo de demodulação é chamado de detecção de ASK síncrona ou detecção de ASK coerente.
diagrama de blocos coerente-pergunta-detecção
O receptor recebe a forma de onda modulada ASK do canal, mas aqui esta forma de onda modulada é afetada com sinal de ruído porque é encaminhada do canal de espaço livre. Portanto, o ruído pode ser eliminado após o multiplicador palco com a ajuda de um filtro passa-baixo . Em seguida, ele é encaminhado do circuito de amostra e retenção para convertê-lo na forma de sinal discreto. Em seguida, a cada intervalo, a tensão do sinal discreto é comparada com a tensão de referência (Vref) para reconstruir o sinal binário original.
2). Detecção de ASK não coerente
Nesse caso, a única diferença é que o sinal da portadora que está sendo usado no lado do transmissor e no lado do receptor não estão na mesma fase um do outro. Por esse motivo, essa detecção é chamada de detecção de ASK não coerente (detecção de ASK assíncrona). Este processo de demodulação pode ser concluído usando um dispositivo de lei quadrada. O sinal de saída que está sendo gerado a partir do dispositivo de lei quadrada pode ser encaminhado através de um filtro passa-baixo para reconstruir o sinal binário original.
diagrama de blocos de detecção de perguntas não coerentes
O chaveamento de mudança de amplitude é uma técnica eficaz para aumentar as características de amplitude de entrada nas comunicações. Mas essas formas de onda moduladas ASK são facilmente afetadas por ruído. E isso leva a variações de amplitude. Devido a isso, haverá flutuações de tensão nas formas de onda de saída. A segunda desvantagem da técnica de modulação ASK é que ela tem baixa eficiência de energia. Porque ASK requer largura de banda excessiva. Isso leva à perda de potência no espectro de ASK.
Sempre que para modular dois sinais binários de entrada, a modulação de chaveamento de amplitude não é preferível. Porque só precisa de uma entrada. Portanto, para superar esta quadratura Amplitude Shift Keying (ASK) é preferível. Nesta técnica de modulação, podemos modular dois sinais binários com dois sinais de portadora diferentes. Aqui, esses dois sinais de portadora estão em fase oposta com 90 graus de diferença. Sinais de sen e co-seno são usados como portadores em chaveamento de amplitude de quadratura. A vantagem disso é que ele usa efetivamente a largura de banda do espectro. Ele oferece mais eficiência energética do que o chaveamento de mudança de amplitude.
amplitude-shift- keying-Matlab-Simulink
Amplitude shift keying Matlab Simulink pode ser projetado com a ferramenta Matlab. Após inicializar a ferramenta, seguindo os passos adequados, podemos desenhar o circuito ASK na área de trabalho. Ao fornecer os valores de sinal adequados, podemos obter as formas de onda de saída moduladas
Aplicativos ASK
A modulação tem um papel importante nas comunicações. E as aplicações de chaveamento de amplitude são mencionadas abaixo. Eles estão:
- Baixa frequência RF formulários
- Automação residencial dispositivos
- Dispositivos de redes industriais
- Estações base sem fio
- Sistemas de monitoramento de pressão de pneus
Por isso, Pergunte (chaveamento de mudança de amplitude) é uma técnica de modulação digital para aumentar as características de amplitude do sinal binário de entrada. Mas suas desvantagens o tornam tão limitado. E essas desvantagens podem ser superadas por outra técnica de modulação que é FSK.
