Trabajo y aplicaciones de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)

Trabajo y aplicaciones de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)

El concepto más importante e interesante de la comunicación es Modulación . Tiene diferentes tipos. La modulación se define como la mejora de las características de la señal en amplitud, frecuencia o fase con referencia a la señal portadora. Si la señal de entrada es analógica, dicha modulación se denomina modulación analógica. Y si la señal de entrada es digital, dicha modulación se llama modulación digital. Las formas analógicas de señales sufren efectos de distorsión, ruido e interferencia. Debido a estos tres defectos, se prefieren las señales digitales a las analógicas. Y en la modulación digital, la señal de entrada tiene la forma de solo digital. Tiene solo dos niveles de voltaje, ya sea alto o bajo. Pero en el Señal analoga , su voltaje es continuado y afectado por algún tipo de ruido. Si la señal de entrada es digital y si intenta aumentar sus características de amplitud con respecto a la señal portadora, este proceso de modulación se llama Amplitude Shift Keying. También se conoce como ASK. Este artículo analiza qué es ASK y su importancia.

Teoría de modulación por desplazamiento de amplitud

Este tipo de modulación se incluye Modulación digital esquemas. Aquí, la palabra codificación tiene cierta importancia, es decir, codificación indica la transmisión de señal digital a través del canal. Mediante la teoría de la manipulación por desplazamiento de amplitud, podemos comprender el proceso de la técnica ASK.


señales analógicas y digitales



En ASK, requiere dos señales de entrada, la primera entrada es una señal de secuencia binaria y la segunda entrada es una señal portadora. Aquí, el punto más importante que debemos considerar siempre es que la segunda entrada, que es la señal portadora, tiene más rango de amplitud / voltaje que la señal de secuencia binaria de entrada.

Razón para elegir la señal portadora de características altas

Por ejemplo, si desea ir a algún lugar, puede elegir el autobús como transporte. Una vez que llegaste a tu destino, sales del autobús. Aquí, cuando llegó a su destino, no está considerando el autobús que ayudó a llegar a su destino. Está utilizando el autobús como un medio. Entonces, aquí también para completar el proceso de modulación, la señal de secuencia binaria de entrada utiliza las señales de portadora para llegar a su punto de destino.

Un punto más importante a considerar aquí es que la amplitud de la señal portadora debe ser mayor que la amplitud de la señal binaria de entrada. Dentro del rango de amplitud de la portadora vamos a modular la amplitud de la señal de entrada binaria. Si la amplitud de la señal portadora es menor que el voltaje de la señal binaria de entrada, entonces tal proceso de modulación de combinación conduce a efectos de sobre modulación y submodulación. Por lo tanto, para lograr una modulación perfecta, la portadora debe tener más rango de amplitud que la señal binaria de entrada.

preguntar-diagrama-de-bloques

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En la teoría de la manipulación por desplazamiento de amplitud, la amplitud de la señal binaria de entrada varía según el voltaje de la señal portadora. En ASK, la señal binaria de entrada se multiplica por la señal portadora junto con sus intervalos de tiempo. Entre el primer intervalo de tiempo de la señal binaria de entrada multiplicado por el primer intervalo de tiempo de voltaje de la señal portadora y el mismo proceso continúa para todos los intervalos de tiempo. Si la señal binaria de entrada es lógica ALTA durante cierto intervalo de tiempo, entonces la misma debe entregarse en los puertos de salida con incremento en el nivel de voltaje. Por lo tanto, el objetivo principal de la modulación por desplazamiento de amplitud es cambiar o mejorar las características de voltaje de la señal binaria de entrada con respecto a la señal portadora. El siguiente diagrama indica el diagrama de bloques de modulación por desplazamiento de amplitud.


A nivel del circuito del mezclador

Cuando el interruptor está cerrado - para todos los intervalos de tiempo lógicos ALTOS, es decir, cuando la señal de entrada que tiene un 1 lógico durante esos intervalos, el interruptor se cierra y se multiplica por la señal portadora que se genera desde el generador de funciones durante la misma duración.

Cuando se abre el interruptor: cuando la señal de entrada tiene lógica 0, el interruptor se abre y no se genera ninguna señal de salida. Debido a que la lógica de la señal binaria de entrada 0 no tiene voltaje, durante estos intervalos cuando la señal portadora se multiplica con ella, la salida cero vendrá. La salida es cero para todos los intervalos de 0 lógicos de la señal binaria de entrada. Circuito mezclador que tiene filtros de formación de pulsos y filtros de banda limitada para dar forma a la señal de salida ASK.

Preguntar formas de onda de modulación

Preguntar formas de onda de modulación

ASK Diagrama de circuito

El circuito de modulación de modulación por desplazamiento de amplitud se puede diseñar con 555 temporizador IC como modo astable. Aquí, la señal portadora se puede variar usando R1, R2 y C. La frecuencia portadora se puede calcular instantáneamente mediante las fórmulas como 0.69 * C * (R1 + R2). Un PIN 4 aplicaremos la señal binaria de entrada y en el PIN 3 el circuito generará la onda modulada ASK.

preguntar-circuito-de-modulación

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ASK Proceso de demodulación

Demodulación es el proceso de reconstrucción de la señal original a nivel del receptor. Y se define como, cualquiera que sea la señal modulada recibida del canal en el lado del receptor mediante la implementación de las técnicas demoduladas adecuadas para recuperar / reproducir la señal de entrada original en la etapa de salida del receptor.

La demodulación ASK se puede realizar de dos formas. Son,

  • Detección coherente (demodulación síncrona)
  • Detección no coherente (demodulación asincrónica)

Comenzaremos el proceso de demodulación con detección coherente que también se denomina detección ASK síncrona.

1). Detección ASK coherente

En esta forma de proceso de demodulación, la señal portadora que estamos usando en la etapa del receptor está en la misma fase que la señal portadora que estamos usando en la etapa del transmisor. Significa que la señal portadora en las etapas del transmisor y del receptor tienen los mismos valores. Este tipo de demodulación se denomina detección ASK síncrona o detección ASK coherente.

diagrama de bloques de detección-pregunta-coherente

diagrama de bloques de detección-pregunta-coherente

El receptor recibe la forma de onda ASK modulada del canal pero aquí esta forma de onda modulada se efectúa con señal de ruido porque se reenvía desde el canal de espacio libre. Así que esto, el ruido se puede eliminar después el multiplicador escenario con la ayuda de un filtro de paso bajo . Luego se envía desde el circuito de muestreo y retención para convertirlo en forma de señal discreta. Luego, en cada intervalo, el voltaje de la señal discreta se compara con el voltaje de referencia (Vref) para reconstruir la señal binaria original.

2). Detección ASK no coherente

En esto, la única diferencia es que la señal portadora que se usa en el lado del transmisor y el lado del receptor no están en la misma fase entre sí. Por esta razón, esta detección se denomina detección ASK no coherente (detección ASK asincrónica). Este proceso de demodulación se puede completar usando un dispositivo de ley cuadrada. La señal de salida que se genera a partir del dispositivo de ley cuadrada se puede enviar a través de un filtro de paso bajo para reconstruir la señal binaria original.

diagrama de bloques de detección de preguntas no coherentes

diagrama de bloques de detección de preguntas no coherentes

La manipulación por desplazamiento de amplitud es una técnica eficaz para aumentar las características de amplitud de entrada en las comunicaciones. Pero estas formas de onda ASK moduladas se ven fácilmente afectadas por el ruido. Y esto conduce a variaciones de amplitud. Debido a esto, habrá fluctuaciones de voltaje en las formas de onda de salida. El segundo inconveniente de la técnica de modulación ASK es que tiene una baja eficiencia energética. Porque ASK requiere un ancho de banda excesivo. Conduce a una pérdida de potencia en el espectro de ASK.

Siempre que se modulan dos señales binarias de entrada, no es preferible la modulación por desplazamiento de amplitud. Porque tiene que tomar solo una entrada. Por lo tanto, para superar esta modulación por desplazamiento de amplitud en cuadratura (ASK) se prefiere. En esta técnica de modulación, podemos modular dos señales binarias con dos señales portadoras diferentes. Aquí, estas dos señales portadoras están en fase opuesta con una diferencia de 90 grados. Las señales de seno y coseno se utilizan como portadoras en la manipulación por desplazamiento de amplitud en cuadratura. La ventaja de esto es que utiliza de manera efectiva el ancho de banda del espectro. Ofrece más eficiencia energética que la manipulación por desplazamiento de amplitud.

amplitud-desplazamiento-codificación-matlab-simulink

modulación-desplazamiento-amplitud-Matlab-Simulink

Modulación por desplazamiento de amplitud Matlab Simulink se puede diseñar con la herramienta Matlab. Después de inicializar la herramienta, siguiendo los pasos adecuados, podemos dibujar el circuito ASK en el área de trabajo. Al dar los valores de señal adecuados, podemos obtener las formas de onda de salida moduladas

ASK Aplicaciones

La modulación tiene un papel importante en las comunicaciones. Y las aplicaciones de manipulación por desplazamiento de amplitud se mencionan a continuación. Son:

  • Baja frecuencia RF aplicaciones
  • Automatización del hogar dispositivos
  • Dispositivos de redes industriales
  • Estaciones base inalámbricas
  • Sistemas de control de presión de neumáticos

Por lo tanto, Preguntar (modulación por desplazamiento de amplitud) es una técnica de modulación digital para aumentar las características de amplitud de la señal binaria de entrada. Pero sus inconvenientes lo hacen tan limitado. Y estos inconvenientes pueden superarse con la otra técnica de modulación que es FSK.