ASK (Amplitude Shift Keying) 작업 및 애플리케이션

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





커뮤니케이션에서 가장 중요하고 흥미로운 개념은 조정 . 유형이 다릅니다. 변조는 반송파 신호를 기준으로 신호 특성 진폭, 주파수 또는 위상을 개선하는 것으로 정의됩니다. 입력 신호가 아날로그 형식이면 이러한 변조를 아날로그 변조라고합니다. 그리고 입력 신호가 디지털 형태 인 경우 이러한 변조를 디지털 변조라고합니다. 아날로그 형태의 신호에는 왜곡, 잡음 및 간섭 효과가 있습니다. 이 세 가지 결함으로 인해 디지털 신호가 아날로그보다 선호됩니다. 그리고 디지털 변조에서 입력 신호는 디지털 전용 형태입니다. 높거나 낮은 전압 레벨은 두 가지뿐입니다. 그러나 아날로그 신호 , 전압이 계속되고 일부 유형의 노이즈에 영향을받습니다. 입력 신호가 디지털 형태이고 반송파 신호와 관련된 진폭 특성을 높이려고하면이 변조 과정을 진폭 편이 키잉이라고합니다. ASK라고도합니다. 이 기사에서는 ASK가 무엇이며 그 중요성에 대해 설명합니다.

진폭 시프트 키잉 이론

이러한 유형의 변조는 디지털 변조 계획. 여기서 키잉이라는 단어는 다소 중요합니다. 즉, 키잉은 채널을 통한 디지털 신호 전송을 나타냅니다. 진폭 편이 키잉 이론을 통해 ASK 기법의 과정을 이해할 수 있습니다.




아날로그 및 디지털 신호

ASK에서는 두 개의 입력 신호가 필요합니다. 첫 번째 입력은 이진 시퀀스 신호이고 두 번째 입력은 반송파 신호입니다. 여기서 가장 중요한 점은 반송파 신호 인 두 번째 입력이 입력 이진 시퀀스 신호보다 진폭 / 전압 범위가 더 크다는 점을 항상 고려해야합니다.



고 특성 반송파 신호를 선택하는 이유

예를 들어, 어떤 곳으로 가고 싶다면 교통 목적으로 버스를 선택할 수 있습니다. 목적지에 도착하면 버스에서 나옵니다. 여기서 목적지에 도달했을 때 목적지에 도달하는 데 도움을 준 버스를 고려하고 있지 않습니다. 당신은 버스를 매체로 사용하고 있습니다. 따라서 여기에서도 변조 과정을 완료하기 위해 반송파 신호를 사용하여 입력 이진 시퀀스 신호가 목적지 지점에 도달합니다.

여기서 고려해야 할 한 가지 더 중요한 점은 반송파 신호 진폭이 입력 이진 신호 진폭보다 커야한다는 것입니다. 반송파 진폭 범위 내에서 이진 입력 신호 진폭을 변조 할 것입니다. 반송파 신호 진폭이 입력 이진 신호 전압보다 작 으면 이러한 조합 변조 프로세스는과 변조 및 저 변조 효과로 이어집니다. 따라서 완벽한 변조 반송파를 얻으려면 단일 이진 신호 입력보다 더 많은 진폭 범위를 가져야합니다.

질문 블록 다이어그램

질문 블록 다이어그램

진폭 편이 키잉 이론에서 입력 이진 신호 진폭은 반송파 신호 전압에 따라 달라집니다. ASK에서 입력 이진 신호는 시간 간격과 함께 반송파 신호와 곱해집니다. 입력 바이너리 신호의 첫 번째 시간 간격과 캐리어 신호 전압의 첫 번째 시간 간격을 곱한 사이에 모든 시간 간격에 대해 동일한 프로세스가 계속됩니다. 입력 바이너리 신호가 특정 시간 간격 동안 로직 HIGH이면 전압 레벨이 증가하면서 출력 포트에 동일한 신호가 전달되어야합니다. 따라서 진폭 편이 변조 변조의 주요 목적은 반송파 신호와 관련된 입력 이진 신호의 전압 특성을 변경하거나 개선하는 것입니다. 진폭 시프트 키잉 블록 다이어그램을 나타내는 아래 다이어그램입니다.


믹서 회로 수준에서

스위치가 닫혀있을 때 – 모든 로직 HIGH 시간 간격 동안 즉, 해당 간격 동안 로직 1을 갖는 입력 신호가 닫히고 동일한 기간 동안 함수 발생기에서 생성되는 반송파 신호와 곱해집니다.

스위치가 열렸을 때 – 로직이 0 인 입력 신호가 있으면 스위치가 열리고 출력 신호가 생성되지 않습니다. 입력 이진 신호 논리 0에는 전압이 없으므로 이러한 간격 동안 반송파 신호가 그것과 곱해지면 제로 출력이 발생합니다. 출력은 입력 바이너리 신호의 모든 로직 0 간격에 대해 0입니다. ASK 출력 신호를 형성하기위한 펄스 형성 필터 및 대역 제한 필터가있는 믹서 회로.

요청 변조 파형

요청 변조 파형

ASK 회로도

진폭 시프트 키 변조 회로는 다음과 같이 설계 할 수 있습니다. 555 타이머 IC 불안정한 모드로. 여기서 반송파 신호는 R1, R2 및 C를 사용하여 변경할 수 있습니다. 반송파 주파수는 0.69 * C * (R1 + R2) 공식으로 즉시 계산할 수 있습니다. PIN 4는 입력 바이너리 신호를 적용하고 PIN 3에서 회로는 ASK 변조 파를 생성합니다.

요청 변조 회로

요청 변조 회로

ASK 복조 프로세스

복조 수신기 레벨에서 원래 신호를 재구성하는 프로세스입니다. 그리고 수신기의 출력단에서 원래의 입력 신호를 복구 / 재생하기 위해 적절한 복조 기술을 구현함으로써 수신기 측의 채널로부터 수신 된 변조 된 신호가 무엇이든으로 정의됩니다.

ASK 복조는 두 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다. 그들은,

  • 코히 런트 감지 (동기 복조)
  • 비 일관성 감지 (비동기 복조)

동기식 ASK 감지라고도하는 일관된 감지로 복조 프로세스를 시작합니다.

1). 일관된 ASK 감지

이러한 복조 과정에서 우리가 수신기 단계에서 사용하는 반송파 신호는 송신기 단계에서 사용하는 반송파 신호와 동일한 위상에 있습니다. 이는 송신기와 수신기 단계의 반송파 신호가 동일한 값임을 의미합니다. 이러한 유형의 복조를 동기식 ASK 탐지 또는 일관된 ASK 탐지라고합니다.

일관된 질문 탐지 블록 다이어그램

일관된 질문 탐지 블록 다이어그램

수신기는 채널에서 ASK 변조 파형을 수신하지만 여기서이 변조 된 파형은 자유 공간 채널에서 전달되기 때문에 잡음 신호로 영향을받습니다. 따라서이 후 소음을 제거 할 수 있습니다. 승수 의 도움으로 무대 저역 통과 필터 . 그런 다음 샘플 및 홀드 회로에서 전달되어 이산 신호 형태로 변환됩니다. 그런 다음 각 간격에서 이산 신호 전압을 기준 전압 (Vref)과 비교하여 원래 이진 신호를 재구성합니다.

2). 비 일관성 ASK 감지

여기서 유일한 차이점은 송신기 측과 수신기 측에서 사용하는 반송파 신호가 서로 같은 위상에 있지 않다는 것입니다. 이러한 이유로이 탐지를 비 일관성 ASK 탐지 (비동기 ASK 탐지)라고합니다. 이 복조 과정은 제곱 법칙 장치와 함께 사용하여 완료 할 수 있습니다. 제곱 법칙 장치에서 생성되는 출력 신호는 저역 통과 필터를 통해 전달되어 원래 이진 신호를 재구성 할 수 있습니다.

비 일관성 요청 감지 블록 다이어그램

비 일관성 요청 감지 블록 다이어그램

진폭 편이 키잉은 통신에서 입력 진폭 특성을 증가시키는 효과적인 기술입니다. 그러나 이러한 ASK 변조 파형은 노이즈의 영향을 쉽게받습니다. 그리고 이것은 진폭 변화로 이어집니다. 이로 인해 출력 파형에 전압 변동이 있습니다. ASK 변조 기술의 두 번째 단점은 전력 효율이 낮다는 것입니다. ASK에는 과도한 대역폭이 필요하기 때문입니다. ASK 스펙트럼에서 전력 손실이 발생합니다.

두 개의 입력 바이너리 신호를 변조 할 때마다 진폭 편이 변조 변조는 바람직하지 않습니다. 입력이 하나만 필요하기 때문입니다. 따라서이 문제를 극복하기 위해 ASK (Quadrature Amplitude Shift Keying)가 선호됩니다. 이 변조 기술에서는 두 개의 서로 다른 반송파 신호로 두 개의 이진 신호를 변조 할 수 있습니다. 여기서이 두 반송파 신호는 90도 차이로 반대 위상에 있습니다. 사인 및 코사인 신호는 직교 진폭 편이 키잉에서 반송파로 사용됩니다. 이것의 장점은 스펙트럼의 대역폭을 효과적으로 사용한다는 것입니다. 진폭 시프트 키잉보다 더 많은 전력 효율성을 제공합니다.

진폭 시프트 키잉 MATLAB Simulink

진폭 시프트 키잉 -Matlab-Simulink

진폭 시프트 키잉 Matlab Simulink는 Matlab 도구로 설계 할 수 있습니다. 도구를 초기화 한 후 적절한 단계에 따라 작업 영역에 ASK 회로를 그릴 수 있습니다. 적절한 신호 값을 제공함으로써 변조 된 출력 파형을 얻을 수 있습니다.

ASK 애플리케이션

변조는 통신에서 중요한 역할을합니다. 진폭 시프트 키잉 애플리케이션은 아래에 언급되어 있습니다. 그들은:

  • 낮은 빈도 RF 응용
  • 홈 오토메이션 장치
  • 산업용 네트워크 장치
  • 무선 기지국
  • 타이어 압력 모니터링 시스템

그러므로, Ask (진폭 시프트 키잉) 입력 바이너리 신호의 진폭 특성을 증가시키는 디지털 변조 기술입니다. 그러나 그 단점은 너무 제한적입니다. 그리고 이러한 단점은 FSK 인 다른 변조 기술로 극복 할 수 있습니다.