Modulasi fase sebagai metode transmisi data

2024 Pengarang: Trinity Chesterton | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 00:33

Seperti yang Anda ketahui, sinyal frekuensi radio terdiri dari pembawa, yang didasarkan pada pancaran radio dalam bentuk osilasi harmonik sederhana u (t)=U cos (ωt +). Dari sini dapat disimpulkan bahwa ada tiga parameter independen dalam sinyal frekuensi pembawa, dengan bertindak yang memungkinkan untuk menangkap perubahan dalam sinyal kontrol.

Ini menyiratkan kemungkinan tiga jenis: amplitudo (AM), frekuensi (FM) dan modulasi fase (PM).

Modulasi fase adalah metode transmisi informasi analog atau digital dengan mengubah sudut awal (fase) _{0 frekuensi pembawa sinyal yang ditransmisikan.}

Dengan itu, fase (t) tergantung pada amplitudo sinyal kontrol (modulasi), mis. (t)=_0t +Δ_{φ∙sinΩt +} 0₌₌0 + _{ke (t), di mana k adalah faktor proporsionalitas.}

Sinyal termodulasi fase umumnya digambarkan dengan ekspresi u (t)=U_{n sin [ωt + (t)].}

Saat memodulasi dengan satu nada [e (t)=E sin Ωt] kita memiliki: (t)=φ₀ + kE sin t= ₀ +_{maxsin t.}

Setelah memasukkan nilai (t) ke dalam persamaan sinyal termodulasi fase, kita mendapatkan u (t)=U_n sin (ω _n t + ₀ + _max sin t), di mana _max adalah perubahan fasa maksimum yang sebanding dengan amplitudo tegangan kontrol. _{maxdisebut juga indeks modulasi sudut dan dilambangkan dengan m.}

Seperti yang Anda lihat, di FM m=Δφ_max =kE. Nilai sesaat sudut fasa berubah terhadap waktu (t) adalah (t)=_n t + ₀ + msin t, jadi=d (t)/dt=_n + mΩ kosΩt, di mana mΩ=Δφ_maxΩ=ω _n =kEΩ - penyimpangan frekuensi maksimum dari _{npada PM, berbanding lurus dengan amplitudo dan frekuensi osilasi modulasi.}

Jadi, dengan PM, indeks modulasi, yang mencirikan perubahan fasa maksimum, sebanding dengan amplitudo sinyal kontrol dan tidak bergantung pada frekuensi modulasi. Perubahan frekuensi relatif terhadap nilai rata-rata (deviasi) berubah berbanding lurus dengan amplitudo dan frekuensi tegangan modulasi.

Tergantung pada kondisi penggunaan, modulasi fase memiliki beberapa jenis. Salah satunya, khususnya, adalah penguncian pergeseran fase relatif.

Dalam bentuk ini, tergantung pada sinyal modulasi, hanya fase sinyal yang berubah, dan frekuensi danamplitudo tetap tidak berubah. Dengan OFM, nilai informasi bukanlah perubahan mutlak pada fase, tetapi perubahannya relatif terhadap nilai sebelumnya.

Rangkaian elektronik yang menyebabkan sudut fasa dari bentuk gelombang termodulasi (relatif terhadap pembawa yang tidak termodulasi) berubah sesuai dengan sinyal modulasi disebut modulator fasa.

Banyak jenis gambar seperti itu telah dikembangkan. Sirkuit modulator sederhana berisi varicap - dioda yang mampu mengubah kapasitansi sambungan di bawah aksi tegangan kontrol. Di sirkuit ini, tegangan modulasi mengubah kapasitansi varicap. Pergeseran fasa tergantung pada nilai relatif kapasitansi dioda ini dan resistansi beban R.

Jadi, pergeseran ini tergantung pada tegangan modulasi. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya modulasi fasa dari sinyal radio. Namun, pergeseran seperti itu secara non-linier terkait dengan tegangan modulasi, kapasitansi varicap secara non-linier terkait dengan tegangan modulasi, yang menciptakan masalah tambahan dalam desain modulator fase.

Dalam bentuknya yang murni, modulasi fase belum banyak digunakan karena kelemahannya yang serius - kekebalan kebisingan yang rendah.