ווי צו דעמאָדולירן דיגיטאַל פאַסע מאַדזשאַליישאַן

ראַדיאָ פרעקווענסי דעמאָדולאַטיאָן
לערנען וועגן ווי צו עקסטראַקט די אָריגינעל דיגיטאַל דאַטן פון אַ כוואַליע פאַסע-יבעררוק קיינינג.

אין די פריערדיקע צוויי בלעטער מיר דיסקאַסט סיסטעמען פֿאַר פּערפאָרמינג דעמאָדולאַטיאָן פון AM און FM סיגנאַלז וואָס פירן אַנאַלאָג דאַטן, אַזאַ ווי (ניט-דידזשאַטייזד אַודיאָ). איצט מיר זענען גרייט צו קוקן ווי צו צוריקקריגן אָריגינעל אינפֿאָרמאַציע וואָס איז קאָדעד דורך די דריט גענעראַל טיפּ פון מאַדזשאַליישאַן, ניימלי, פאַסע מאַדזשאַליישאַן.

אָבער, אַנאַלאָג פאַסע מאַדזשאַליישאַן איז נישט פּראָסט, כוועראַז דיגיטאַל פאַסע מאַדזשאַליישאַן איז זייער פּראָסט. אזוי, עס מאכט מער זינען צו ויספאָרשן PM דעמאָדולאַטיאָן אין דעם קאָנטעקסט פון דיגיטאַל רף קאָמוניקאַציע. מיר וועלן ויספאָרשן דעם טעמע מיט ביינערי פאַסע יבעררוק קייטינג (BPSK); אָבער, עס איז גוט צו זיין אַווער אַז קוואַדראַטורע פאַסע יבעררוק קייינג (QPSK) איז מער באַטייַטיק פֿאַר מאָדערן וויירליס סיסטעמען.

ווי דער נאָמען ימפּלייז, ביינערי פאַסע יבעררוק קייינג רעפּראַזענץ דיגיטאַל דאַטן דורך באַשטימען איין פאַסע צו ביינערי 0 און אַ אַנדערש פאַסע צו ביינערי 1. די צוויי פאַסעס זענען אפגעשיידט דורך 180 ° צו אַפּטאַמייז די דעמאָדולאַטיאָן אַקיעראַסי-מער צעשיידונג צווישן די צוויי פאַסע וואַלועס מאכט עס גרינגער צו דעקאָדע די סימבאָלס.

מערן און ויסשטימען-און סינטשראָניזע
א BPSK דעמאָדולאַטאָר באשטייט בפֿרט פון צוויי פאַנגקשאַנאַל בלאַקס: אַ מאַלטאַפּלייער און אַ ינטאַגרייטער. די צוויי קאַמפּאָונאַנץ וועט פּראָדוצירן אַ סיגנאַל וואָס קאָראַספּאַנדז צו דער אָריגינעל ביינערי דאַטן. אָבער, סינגקראַנאַזיישאַן קרייַז איז אויך דארף ווייַל די ופנעמער מוזן קענען צו ידענטיפיצירן די גרענעץ צווישן ביסל פּיריאַדז. דאָס איז אַ וויכטיק חילוק צווישן אַנאַלאָג דעמאָדולאַטיאָן און דיגיטאַל דעמאָדולאַטיאָן, אַזוי לאָזן אונדז נעמען אַ נעענטער קוק.

 

אין אַנאַלאָג דעמאָדולאַטיאָן, דער סיגנאַל טוט נישט טאַקע האָבן אַ אָנהייב אָדער אַ סוף. ימאַגינע אַ עפעם טראַנסמיטער וואָס בראָדקאַסט אַן אַודיאָ סיגנאַל, דאָס הייסט, אַ סיגנאַל אַז קאַנטיניואַסלי וועריז לויט די מוזיק. ימאַגינע איצט אַ עפעם ופנעמער וואָס איז טכילעס פארקערט אַוועק. 

דער באַניצער קענען מאַכט אַרויף די ופנעמער אין קיין מאָמענט און די דעמאָדולאַטיאָן קרייַז וועט אָנהייבן צו יקסטראַקטיד די אַודיאָ סיגנאַל פון די מאַדזשאַלייטיד טרעגער. די יקסטראַקטיד סיגנאַל קענען זיין אַמפּלאַפייד און געשיקט צו אַ רעדנער, און די מוזיק וועט געזונט נאָרמאַל. 

דער ופנעמער האט קיין געדאַנק אויב די אַודיאָ סיגנאַל רעפּראַזענץ די אָנהייב אָדער סוף פון אַ ליד, אָדער אויב די דעמאָדולאַטיאָן קרייַז איז פאַנגקשאַנינג אין די אָנהייב פון אַ מאָס, אָדער רעכט אויף די קלאַפּן, אָדער צווישן צוויי ביץ. עס קען נישט ענין; יעדער ינסטאַנטאַניאַס וואָולטידזש ווערט קאָראַספּאַנדז צו איין פּינטלעך מאָמענט אין די אַודיאָ סיגנאַל, און דער געזונט איז שייַעך-באשאפן ווען אַלע די ינסטאַנטאַניאַס וואַלועס פאַלן סאַקסעשאַן.

מיט דיגיטאַל מאַדזשאַליישאַן, די סיטואַציע איז גאָר אַנדערש. מיר טאָן ניט האַנדלען מיט ינסטאַנטאַניאַס אַמפּליטודעס, אָבער אַ סיקוואַנס פון אַמפּליטודעס וואָס רעפּראַזענץ איין דיסקרעטע שטיק פון אינפֿאָרמאַציע, ניימלי, אַ נומער (איין אָדער נול). 

יעדער סיקוואַנס פון אַמפּליטודעס - גערופֿן אַ סימבאָל מיט אַ געדויער גלייך צו אַ ביסל פּעריאָד - מוזן זיין אונטערשיידן פון די פריערדיקן און ווייַטערדיק סיקוואַנסיז: אויב דער בראָדקאַסטער (פֿון די אויבן יגזאַמפּאַלז) ניצט דיגיטאַל מאַדזשאַליישאַן און די ופנעמער איז פּאַוערד און סטאַרטעד דעמאָדולירן ביי אַ טראַפ - פונט אין צייט, וואָס וואָלט פּאַסירן? 

נו, אויב דער ופנעמער וואָלט דעמאָדולירן אין די מיטן פון אַ סימבאָל, עס וואָלט זיין טריינג צו טייַטשן האַלב פון איין סימבאָל און האַלב פון די פאלגענדע סימבאָל. דאָס וואָלט, פון קורס, פירן צו ערראָרס; אַ סימבאָל פון איין לאָגיק און דערנאָך אַ סימבאָל פון נול איז אַ גלייך געלעגנהייט צו זיין ינטערפּראַטאַד ווי אַ איין אָדער אַ נול.

דעריבער, סינגקראַנאַזיישאַן דאַרף זיין אַ בילכערקייַט אין קיין דיגיטאַל רף סיסטעם. איין סטרייטפאָרווערד צוגאַנג צו סינגקראַנאַזיישאַן איז צו גיינ ווייַטער צו יעדער פּאַקאַט מיט אַ פּרעדעפינעד "טריינינג סיקוואַנס" וואָס באשטייט פון אָלטערנייטינג נול סימבאָלס און איין סימבאָלס (ווי אין די אויבן דיאַגראַמע). די ופנעמער קענען נוצן די טראַנזישאַנז פון איין-נול צו איין-נול צו ידענטיפיצירן די טעמפּעראַל גרענעץ צווישן סימבאָלס, און דעריבער די רעשט פון די סימבאָלס אין דעם פּאַקאַט קענען זיין ינטערפּראַטאַד רעכט, פשוט דורך אַפּלייינג די פּרעדעפינעד סימבאָל געדויער פון די סיסטעם.

די ווירקונג פון קייפל
ווי דערמאנט אויבן, אַ פונדאַמענטאַל שריט אין פּסק דעמאָדולאַטיאָן איז קייפל. מער ספּאַסיפיקלי, מיר מערן אַ ינקאַמינג בפּסק סיגנאַל דורך אַ רעפֿערענץ סיגנאַל מיט אָפטקייַט גלייך צו די טראַנספּאָרט אָפטקייַט. וואָס טוט דאָס דערגרייכן? זאל ס קוק אין די מאַט; ערשטער, די פּראָדוקט ידענטיפיצירן פֿאַר צוויי סינוס פאַנגקשאַנז:

 

אויב מיר מאַכן די דזשאַנעריק סינוס פאַנגקשאַנז אין סיגנאַלז מיט אָפטקייַט און פאַסע, מיר האָבן די פאלגענדע:

סימפּליפיינג מיר האָבן:

ווען מיר מערן צוויי סינוסאָידס פון גלייַך אָפטקייַט אָבער אַנדערש פאַסע, דער רעזולטאַט איז אַ סינוסאָיד פון טאָפּל די אָפטקייַט פּלוס אַ פאָטאָ וואָס דעפּענדס אויף די חילוק צווישן די צוויי פאַסעס. 

דער פאָטאָ איז דער שליסל: אויב די פאַסע פון ​​די באקומען סיגנאַל איז גלייך צו דער פאַסע פון ​​דער רעפֿערענץ סיגנאַל, מיר האָבן קאָס (0 °), וואָס איז גלייך צו 1. אויב די פאַסע פון ​​די באקומען סיגנאַל איז 180 ° אַנדערש ווי די פאַסע פון דער רעפֿערענץ סיגנאַל, מיר האָבן קאָס (180 °), וואָס איז -1. אזוי, דער רעזולטאַט פון די מאַלטאַפּלייער וועט האָבן אַ positive דק פאָטאָ פֿאַר איינער פון די ביינערי וואַלועס און אַ נעגאַטיוו דק פאָטאָ פֿאַר די אנדערע ביינערי ווערט. דער פאָטאָ קענען ווערן גענוצט צו טייַטשן יעדער סימבאָל ווי אַ נול אָדער אַ איין.

באַשטעטיקונג פון סימיאַליישאַן
די ווייַטערדיקע BPSK מאַדזשאַליישאַן-און-דעמאָדולאַטיאָן קרייַז ווייַזן איר ווי איר קענען מאַכן אַ BPSK סיגנאַל אין LTspice:

צוויי סינוס קוואלן (איינער מיט פאַסע = 0 ° און איינער מיט פאַסע = 180 °) זענען פארבונדן צו צוויי וואָולטידזש-קאַנטראָולד סוויטשאַז. ביידע סוויטשאַז האָבן די זעלבע קוואַדראַט-כוואַליע קאָנטראָל סיגנאַל, און די אויף און אַוועק רעסיסטאַנסיז זענען קאַנפיגיערד אַזוי אַז איינער איז אָפֿן בשעת די אנדערע איז פֿאַרמאַכט. די "רעזולטאַט" טערמינאַלס פון די צוויי סוויטשאַז זענען טייד צוזאַמען, און די אָפּ-אַמפּ בופפערז די ריזאַלטינג סיגנאַל וואָס קוקט ווי דאָס:




דערנאָך, מיר האָבן אַ רעפֿערענץ סינוסאָיד (V4) מיט אָפטקייַט גלייך צו די אָפטקייַט פון די BPSK וואַוועפאָרם, און דאַן מיר נוצן אַ אַרביטרערי ביכייוויעראַל וואָולטידזש מקור צו פאַרמערן די BPSK סיגנאַל דורך די רעפֿערענץ סיגנאַל. דאָ איז דער רעזולטאַט:




ווי איר קענען זען, די דעמאָדולאַטעד סיגנאַל איז טאָפּל די אָפטקייַט פון די באקומען סיגנאַל, און עס האט אַ positive אָדער נעגאַטיוו דק פאָטאָ לויט די פאַסע פון ​​יעדער סימבאָל. אויב מיר דעמאָלט ינאַגרייטיד דעם סיגנאַל אין אַכטונג צו יעדער ביסל פּעריאָד, מיר האָבן אַ דיגיטאַל סיגנאַל וואָס קאָראַספּאַנדז צו די אָריגינעל דאַטן.

קאָוכיראַנט דעטעקטיאָן
אין דעם בייַשפּיל, די פאַסע פון ​​דער דערמאָנען סיגנאַל פון די ופנעמער איז סינגקראַנייזד מיט די פאַסע פון ​​די ינקאַמינג מאַדזשאַלייטיד סיגנאַל. דאָס איז לייכט אַטשיווד אין אַ סימיאַליישאַן; עס איז באטייטיק מער שווער אין פאַקטיש לעבן. ווי דיסקאַסט אויף דעם בלאַט אונטער "דיפערענטשאַל קאָדירונג", קענען ניט געוויינט פאַסע יבעררוק קייטינג זיין געוויינט אין סיסטעמען וואָס זענען אונטערטעניק צו אַנפּרידיקטאַבאַל פאַסע דיפעראַנסיז צווישן טראַנסמיטער און ופנעמער. 

צום ביישפּיל, אויב דער רעפערענץ סיגנאַל פון די ופנעמער איז 90 ° אָן פאַסע מיט די טראַנספּאָרט פון די טראַנסמיטער, דער פאַסע חילוק צווישן דערמאָנען און די BPSK סיגנאַל וועט שטענדיק זיין 90 ° און קאָס (90 °) איז 0. פאַרפאַלן, און די סיסטעם איז גאָר נאַנפאַנגקשאַנאַל.

דעם קענען זיין באשטעטיקט דורך טשאַנגינג די פאַסע פון ​​די וו 4 מקור צו 90 °; דאָ איז דער רעזולטאַט:

קיצער
* דיגיטאַל דעמאָדולאַטיאָן ריקווייערז אַ ביסל-צייַט סינגקראַנאַזיישאַן; די ופנעמער מוזן קענען צו ידענטיפיצירן די באַונדריז צווישן שכייניש סימבאָלס.

* ביינערי-פאַסע-יבעררוק קיינינג סיגנאַלז קענען זיין דעמאָדולאַטעד דורך קייפל נאכגעגאנגען דורך ינאַגריישאַן. דער רעפֿערענץ סיגנאַל געניצט אין דעם קייפל שריט האט די זעלבע אָפטקייַט ווי די טראַנספּאָרט פון די טראַנסמיטער.

* די נאָרמאַל פאַסע-יבעררוק קיינינג איז פאַרלאָזלעך בלויז ווען דער דערמאָנען סיגנאַל פון די ופנעמער פון די ופנעמער קענען טייַנען סינגקראַנאַזיישאַן מיט די טראַנסמיסיע ס פאַסע.

לאז איבער א מעלדונג 

אַרטיקל ליסטע