ask fsk в чем разница

Цифровая модуляция: амплитуда и частота

Хотя и основанные на одних и тех же концепциях, сигналы с цифровой модуляцией сильно отличаются от аналоговых коллег.

Аналоговая модуляция, хотя далеко и не вымерла, но она просто несовместима с цифровым миром. Мы больше не фокусируем наши усилия на перемещении аналоговых сигналов из одного места в другое. Скорее мы хотим перемещать цифровые данные: беспроводная сеть, оцифрованные аудиосигналы, показания датчиков и так далее. Для передачи цифровых данных используется цифровая модуляция.

Однако мы должны быть осторожны с этой терминологией. «Аналоговый» и «цифровой» в этом контексте относятся к типу передаваемой информации, а не к основным характеристикам фактически передаваемых сигналов. И аналоговая, и цифровая модуляции используют плавно изменяющиеся сигналы; разница заключается в том, что аналого-модулированный сигнал демодулируется в аналоговый низкочастотный сигнал, тогда как цифровой модулированный сигнал состоит из дискретных единиц модуляции, называемых символами, которые интерпретируются как цифровые данные.

Существуют аналоговые и цифровые версии трех типов модуляции. Давайте начнем с амплитуды и частоты.

Цифровая амплитудная модуляция

Это тип модуляции называется амплитудной манипуляцией (ASK, amplitude shift keying). Самый простой случай «включение-выключение» (OOK, on-off keying), и это почти соответствует математическим связям, обсуждаемым на странице, посвященной «аналоговой амплитудной модуляции»: если мы используем цифровой сигнал в качестве низкочастотного модулирующего сигнала, то перемножение модулирующего сигнала и несущей приводит к модулированному сигналу, который идет с нормальным уровнем при высоком логическом уровне и «выключен» при низком логическом уровне. Амплитуда логической единицы соответствует индексу модуляции.

Временная область

Следующий график показывает сигнал амплитудной манипуляции «включено-выключено», сгенерированный с использованием несущей 10 МГц и цифрового тактового сигнала 1 МГц. Здесь мы работаем в математической области, поэтому амплитуда логической единицы (и амплитуда несущей) просто безразмерная «1», в реальной схеме вы можете иметь несущую с амплитудой 1 вольт и логический сигнал 3,3 вольта.

Сигнал с амплитудной манипуляцией во временной области

Возможно, вы заметили одно несоответствие между этим примером и математическими отношениями, обсуждавшимися на странице «Амплитудная модуляция»: мы не сдвинули низкочастотный модулирующий сигнал. Если вы имеете дело с типовым цифровым сигналом, в котором присутствует постоянная составляющая, то смещение вверх не требуется, поскольку сигнал всегда остается на положительном участке оси y.

Частотная область

Ниже показан соответствующий спектр:

Спектр сигнала с амплитудной манипуляцией

Сравните его со спектром сигнала, модулированного по амплитуде с использованием сигнала синусоиды 1 МГц:

Спектр сигнала с амплитудной модуляцией сигналом синусоиды 1 МГц

Бо́льшая часть спектра одинакова: пик на несущей частоте (f_нес), пик на f_нес плюс частота модулирующего сигнала и пик на f_нес минус частота модулирующего сигнала. Однако спектр амплитудной манипуляции имеет меньшие пики, соответствующие 3-й и 5-й гармоникам: основная частота (f_F) равна 1 МГц, что означает, что 3-я гармоника (f₃) равна 3 МГц, а 5-я гармоника (f₅) равна 5 МГц. Таким образом, у нас есть пики при f_нес плюс/минус f_F, f₃ и f₅. И на самом деле, если бы вы расширили график, то увидели бы, что пики продолжают появляться в соответствии с этим примером.

Это имеет смысл. Преобразование Фурье прямоугольного сигнала состоит из синусоидальной волны на основной частоте и нечетных гармоник с понижающимися амплитудами, и эти гармонические составляющие являются тем, что мы видим на спектре, показанном выше.

Это обсуждение приводит нас к важной практической точке: резкие переходы, связанные с цифровыми методами модуляции, создают (нежелательные) высокочастотные составляющие. Мы должны помнить об этом, когда рассматриваем фактическую ширину полосы частот модулированного сигнала и наличие частот, которые могут мешать другим устройствам.

Цифровая частотная модуляция

Этот тип модуляции называется частотной манипуляцией (FSK, frequency shift keying). Для наших целей нет необходимости рассматривать математическое выражение частотной манипуляции; скорее мы просто можем указать, что будем иметь частоту f₁, когда модулирующие данные равны логическому 0, и частоту f₂, когда модулирующие данные равны логической 1.

Временная область

Одним из способов генерации готового для передачи FSK сигнала является сначала создание аналогового низкочастотного сигнала, который переключается между f₁ и f₂ в соответствии с цифровыми данными. Ниже приведен пример низкочастотного FSK сигнала с f₁ = 1 кГц и f₂ = 3 кГц. Чтобы гарантировать, что символ имеет одинаковую продолжительность и для логического 0, и для логической 1, мы используем один период для 1 кГц и три периода для 3 кГц.

Аналоговый низкочастотный FSK сигнал

Затем низкочастотный сигнал сдвигается (используя смеситель) до несущей частоты и передается. Этот подход особенно удобен в программных радиосистемах: аналоговый модулирующий сигнал является низкочастотным, и поэтому он может быть сгенерирован математически, а затем введен в аналоговую область с помощью ЦАП. Использование ЦАП для высокочастотного передаваемого сигнала было бы намного сложнее.

Более простой способ реализации FSK состоит в том, чтобы просто иметь два сигнала несущей с разными частотами (f₁ и f₂); и тот или иной сигнал подается на выход в зависимости от логического уровня двоичных данных. Это приводит к конечному передаваемому сигналу, который резко переключается между двумя частотами, так же, как низкочастотный FSK сигнал, за исключением того, что разница между двумя частотами здесь намного меньше по сравнению со средней частотой. Другими словами, если бы вы смотрели на график во временной области, было бы сложно визуально различить участки с f₁ от участков с f₂, потому что разница между f₁ и f₂ является лишь крошечной долей f₁ (или f₂).

Частотная область

Давайте посмотрим на результат частотной манипуляции в частотной области. В этом случае мы будем использовать ту же несущую частоту 10 МГц (или, в этом случае, среднюю частоту), и будем использовать ±1 МГц в качестве отклонения (это не реальный пример, но удобный для наших целей). Таким образом, передаваемый сигнал будет 9 МГц для логического 0 и 11 МГц для логической 1. Ниже показан спектр полученного сигнала:

Спектр сигнала с частотной манипуляцией

Обратите внимание, что на «несущей частоте» нет энергии. Это неудивительно, учитывая, что модулированный сигнал никогда не находится на частоте 10 МГц. Он всегда находится на частоте 10 МГц минус 1 МГц или 10 МГц плюс 1 МГц, и именно там мы видим два доминирующих всплеска: 9 МГц и 11 МГц.

Но что насчет других частот, присутствующих в этом спектре? Ну, спектральный анализ FSK не особенно прост. Мы знаем, что будет добавлена дополнительная энергия Фурье, связанная с резкими переходами между частотами. Оказывается, что FSK приводит к sinc-функциональному типу спектра для каждой частоты, то есть один центрирован на f₁, а другой центрирован на f₂. Они учитывают дополнительные частотные всплески по обе стороны от двух доминирующих пиков.

Источник

Простые виды цифровой модуляции

Элементарный способ передачи цифровой информации – использование методов аналоговой модуляции, заменив непрерывный сигнал дискретным (последовательность двоичных символов); при этом амплитудная, частотная и фазовая модуляция становятся соответствующей манипуляцией. В англоязычной литературе манипуляция называется термином shift keying, и, таким образом, можно обозначить три основных вида цифровой модуляции как ASK (Amplitude Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying)и PSK (Phase Shift Keying).

В общем случае М-арной передачи сигналов устройство обработки получает k исходных битов (или канальных битов, если используется кодирование) в каждый момент времени и указывает модулятору воспроизвести один из M = 2 k возможных сигналов.

Отображение или задание k информационных битов M = 2 k возможными значениями того параметра сигнала, который подлежит модуляции, можно сделать различными способами. Наилучшее задание такое, при котором соседние значения модулируемого параметра сигналов соответствуют информационным двоичным блокам, различающимся в одном разряде, как показывает рис. 2.3 на примере фазовой манипуляции. Такое отображение называется кодом Грея. Это важно для демодуляции сигнала, поскольку наиболее вероятные ошибки вызывает ошибочный выбор значения модулируемого параметра, соседнего по отношению к тому, который действительно передавался. В этом случае, в k-битовой информационной последовательности возникает ошибка только в одном бите [3]. Частным случаем М-уровневой модуляции является бинарная с k = 1.

Амплитудная манипуляция.Сигнал в амплитудной манипуляции (amplitude shift keying – ASK) описывается выражением

где амплитудный член может принимать М дискретных значений, а фазовый член φ – это произвольная константа.

На рис. 2.4 даны соответствующие пространственные диаграммы сигналов для M = 2, M = 4, M = 8 [3].

В бинарном случае ASK амплитуда сигнала изменяется в соответствии с цифровой информационной последовательностью. При передаче «1» используется синусоида с одной амплитудой, при передаче «0» – с другой.

Особым видом ASK является OOK (On/Off Keying), при которой амплитуда сигнала нулевая во время передачи «0» (рис. 2.5).

Такая модуляция находит применение в приложениях, связанных с телеуправлением. Популярность этого вида модуляции связанна с простотой и низкой стоимостью ее реализации. OOK позволяет передатчику бездействовать во время передачи «0», сберегая таким образом энергию. Недостатки OOK проявляются при наличии мешающих сигналов. Поэтому все более широкое распространение телекоммуникационных устройств ограничивает использование этого вида модуляции. ASK менее подвержена влиянию интерференционной помехи, чем OOK, и, оставаясь при этом простой и дешевой в реализации, может в некоторых случаях конкурировать с другими видами модуляции.

Частотная манипуляция.Общее аналитическое выражение для сигнала в частотной манипуляции (frequency shift keying – FSK) имеет следующий вид:

Здесь частота может принимать M дискретных значений, а фаза φ является произвольной константой. В общем случае переход к другому тону может быть довольно резким, поскольку непрерывность фазы не является обязательным условием. В тех случаях, когда она необходима, используется особый вид манипуляции без разрыва фазы (continuous-phase FSK – CPFSK).

В случае двоичной FSK (которую иногда могут называть BFSK – binary FSK) данные передаются посредством переключения частоты несущего колебания между двумя возможными значениями частоты, одно из которых соответствует «0», а другое «1». Рисунок 2.6 демонстрирует этот принцип.

Этот вид модуляции широко применяется при передаче информации по телефонным сетям (в модемах, факсах и т. п.).

Во многом это связано с тем, что он дает возможность мультиплексировать канал связи и разбить один физический канал на несколько логических (рис. 2.7).

В радиосвязи FSK также находит свое применение. При этом возможность создания множества каналов может способствовать улучшению характеристик радиосвязи. Например, для борьбы с замираниями, возникающими из-за многолучевого распространения при передаче информации по радиоканалу, возможно дублирование информации передачей ее по нескольким каналам. За счет малой корреляции между замираниями в разных частотных каналах, можно добиться повышения помехоустойчивости. Однако такой метод снижает эффективность использования спектра. Бороться с замираниями, не жертвуя спектральной эффективностью, позволяет использование перемежения частот пар нулей и единиц между разными каналами (interliving), хотя это приводит к усложнению аппаратуры (рис. 2.8).

FSK также обладает некоторыми преимуществами при радиопередаче на низких и очень низких частотах.

Фазовая манипуляция.Сигнал в фазовой манипуляции (PSK – Phase Shift Keying) имеет следующий вид:

Здесь фазовый член φ_i(t) может принимать M дискретных значений, обычно определяемых следующим образом:

На рис. 2.9 приведен пример двоичной фазовой манипуляции (binary PSK – BPSK).

В этом случае работа схемы модуляции заключается в смещении фазы модулированного сигнала S_i(t) на одно из двух значений – 0 или π. При этом разность между фазами, соответствующими «1» и «0», равна 180º, что обеспечивает максимальное расстояние между сигнальными векторами и облегчает их распознавание.

Источник

Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Здесь можно немножко помяукать 🙂

Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Сб ноя 03, 2018 13:22:11

Re: Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Пн ноя 05, 2018 12:53:05

Re: Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Пн ноя 05, 2018 20:20:08

Притом что только так можно превратить аналоговый сигнал в цифроаналоговый (я понимаю что звучит глупо но называть ШИМ цифровым я не могу это аналоговый сигнал с несущей или как его назвать, наверное цифроаналоговый будет самое верное) и он будет иметь 2 состояния и может передаваться через тракт для передачи 1 и 0, что собственно эти тракты и позволяют сделать. Работать будет 125% отношение шумов будет немного меньше чем в аналоговом наверное.

В принципе надо найти подходящий ШИМ модулятор что бы без гемора и немножно подурачится.

Re: Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Пн ноя 05, 2018 22:38:22

Re: Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Вт ноя 06, 2018 10:09:11

Re: Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Вт ноя 06, 2018 10:18:07

Re: Аналоговая модуляция ШИМ через ASK или FSK

Ср ноя 07, 2018 16:49:14

Но пропускная способность ясно дело позволяет! Да и там не нужен запас то большой.

Крам ты видимо один тут на столь умный что не куя не понял, дураки не понимают умные и подавно! Вот ты такой умный попробуй нарисовать разные варианты моей идеи! А вот потом уже мы все поугараем как великий КРАМ опозорился!
Ладно КРАМ я наговорил много херни и не какого отношения ШИМ к ASK и FSK не имеет просто живи дальше оставь эту тему!

Мусор Мои идеи для тех кто только может по книжкам повторять всё не просто бредовые они для них из другого мира! То что значит о записи звука на бумагу это норма а вот поиск новых возможностей и решений это уже из другого мира! Вот что значит рождённые врагами! Я тоже так же тебя ненавижу но не показываю этого пока ты сам не начинаешь!
Ка бы усилители класса D это есть переход на модуляцию по времени а не по уровню, как временные показатели не подвержены аналоговым искажениям.
Осмелюсь предположить что подобное кто то делал, и 99% что не в рашке.

В том то что меня интересует не это! А то что могут ли такой сигнал принять нормально аналоговые приёмники AM и FM модуляции! Что всё будет работать в своём классе и Краму ясно! Будут ли они принимать что то похожее на реальность или там будут они скрипы? Меня интересовал именно этот аспект? То есть принимать мне FSK или ASK и не надо в принципе в рамках данной задачи. Предположу что ASK на AM будет принят и возможно даже как AM, а вот FSK точно принят нормально не будет.
И чуть позже я попробую передать такой сигнал посмотрю какое будет отношение шумов и что уже примет аналоговый приёмник.

Так оффтоп.
И по поводу цифрового сигнала, в моём понимании цифровой сигнал это сигнал с явной кодировкой по шаблону, то есть с фиксированными временными интервалами, а тут сигнал будет иметь бесконечное значение этих интервалов и любое сочетание и шаблона уже нет, то есть не цифровой он цифроаналоговый. От цифры тут только фиксированные уровни а от налога бездискретные временные значения и преобразование в аналог чисто аналоговыми средствами!

Источник

Ask fsk в чем разница

Мини-ФАК по ключам и брелкам.

Дима, а брат при чём?

Ты же про 406 пальцы гнул.

Короче, я понял, наверное. откуда проблемы.

Этой фразой я спрашивал, какой ключ РОДНОЙ БЫЛ, а не какой прописываем новый.

Шурик писал(а): Ван-ван в 2001?

Шурик писал(а): Короче, я понял, наверное. откуда проблемы.

Этой фразой я спрашивал, какой ключ РОДНОЙ БЫЛ, а не какой прописываем новый.

А мне всё понятно было. Прописать не получалось новый китайский ключ.

Вот я и спросил, какой был старый.

Мне ответили, что старый был такой же, как и новый.

Получили картину маслом.

Меня не удивляет многое.

Поэтому принимаю как есть.

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 8

Работаем на phpBB • Русская поддержка phpBBGuru
© Copyright Francemobile Club Belarus, 2004–2016. Все права защищены.
По вопросам размещения рекламы обращайтесь по телефону: +375 29 335 7 335.

KASUMI — Почувствуй истинную остроту!

Источник

RF Wireless World

Home of RF and Wireless Vendors and Resources

One Stop For Your RF and Wireless Need

ASK vs FSK vs PSK-Difference between ASK,FSK,PSK modulation

This page on ASK vs FSK vs PSK provides difference between ASK, FSK, PSK modulation types. All these are digital modulation techniques. Unlike Analog modulation, here input is in digital binary form. The other input is the RF carrier. Input binary data is referred as modulating signal and output is referred as modulated signal.

The short form of Amplitude Shift Keying is referred as ASK. It is the digital modulation technique. In this technique, amplitude of the RF carrier is varied in accordance with baseband digital input signal. The figure depicts operation of ASK modulation. As shown in the figure, binary 1 will be represented by carrier signal with some amplitude while binary 0 will be represented by carrier of zero amplitude(i.e. no carrier).

Fig.1 ASK Modulation

ASK modulation can be represented by following equation:
s(t) = A2* cos(2*π*fc*t) for Binary Logic-1
s(t) = A1* cos(2*π*fc*t) for Binary Logic-0
Here A2>A1

Signalling used is ON-OFF signalling.
Bandwidth requirement for ASK is:
BW = 2/Tb = 2*Rb

Often in ASK modulation, binary-1 is represented by carrier with amplitude-A2 and binary-0 is represented by carrier with amplitude-A1. Here A2 is greater in magnitude compare to A1. The form of ASK where in no carrier is transmitted during the transmission of logic zero is known as OOK modulation (On Off Keying modulation). This is shown in the figure-1. Refer OOK vs ASK modulation >> which compares OOK vs ASK and depicts difference between OOK and ASK modulation types with signal diagrams.

• In ASK probability of error (Pe) is high and SNR is less.
• It has lowest noise immunity against noise.
• ASK is a bandwidth efficient system but it has lower power efficiency.

The short form of Frequency Shift Keying is referred as FSK. It is also digital modulation technique. In this technique, frequency of the RF carrier is varied in accodance with baseband digital input. The figure depicts the FSK modulation. As shown, binary 1 and 0 is represented by two different carrier frequencies. Figure depicts that binary 1 is represented by high frequency ‘f1’ and binary 0 is represented by low frequency ‘f2’.

Fig.2 FSK

Binary FSK can be represented by following equation:
s(t) = A* cos(2*π*f1*t) for Binary 1
s(t) = A* cos(2*π*f2*t) for Binary 0

In FSK modulation, NRZ signalling method is used. Bandwidth requirement in case of FSK is:
BW = 2*Rb + (f1-f2)

• In case of FSK, Pe is less and SNR is high.
• This technique is widely employed in modem design and development.
• It has increased immunity to noise but requires larger bandwidth compare to other modulation types.

The short form of Phase Shift Keying is referred as PSK. It is digital modulation technique where in phase of the RF carrier is changed based on digital input. Figure depicts Binary Phase Shift Keying modulation type of PSK. As shown in the figure, Binary 1 is represented by 180 degree phase of the carrier and binary 0 is represented by 0 degree phase of the RF carrier.

Fig.3 PSK

Binary PSK can be represented by following equation :
If s(t) = A*cos(2*π*fc*t) for Binary 1 than
s(t) = A*cos(2*π*fc*t + π) for Binary 0

In PSK modulation, NRZ signalling is used. Bandwidth requirement for PSK is:
BW = 2 * Rb = 2 * Bit rate

• In case of PSK probability of error is less. SNR is high.
• It is a power efficient system but it has lower bandwidth efficiency.
• PSK modulation is widely used in wireless transmission.
• The variants of basic PSK and ASK modulations are QAM, 16-QAM, 64-QAM and so on.

Advantages and Disadvantages of ASK, FSK and PSK

Refer advantages and disadvantages of ASK >>, FSK >> and PSK >>.

Modulation types

Источник