Modulació per desplaçament de freqüència

La modulació per desplaçament de freqüència o FSK —de l'anglés Frequency Shift Keying— és una tècnica de modulació per a la transmissió digital d'informació utilisant dos o més freqüències diferents per a cada símbol.^[1] La senyal moduladora solament varia entre dos valors de tensió discrets formant un tren de polsos a on un representa un "1" o "marca" i l'atre representa el "0" o "espai".

En la modulació digital, a la relació de canvi a l'entrada del modulador se li crida bit-rate i té com a unitat el bit per segon (bps).

A la relació de canvi a l'eixida del modulador se li crida baud-rate. En essència el baud-rate és la velocitat o cantitat de símbols per segon.

En FSK, el bit rate = baud rate. Aixina, per eixemple, un 0 binari es pot representar en una freqüència f₁, i el 1 binari es representa en una freqüència distinta f₂.

El mòdem usa un VCO, que és un oscilador que la seua freqüència varia en funció del voltage aplicat.

Índex modulació general per a una $M {F S K}_{n} = (2 Δ f) / [(M - 1) R_{s y m b}]$

Sent: $Δ f$ : màxima desviació en freqüència; $R_{s y m b}$ : Velocitat de símbol per segon

Conceptes

La figura mostra una senyal modulada FSK que respon a la funció:

$A \cdot s e n (2 π (f \pm Δ f) t),$

quan la moduladora és binaria. El signe ± depén de que el bit a transmetre siga el zero o l'u: $f_{1} = f + Δ f$ , $f_{0} = f - Δ f$

Esta senyal FSK és una sinusoide d'amplitut constant A, que “bota” entre dos freqüències diferents $f_{0}$ i $f_{1}$ .

El bot de freqüència $Δ f$ al voltant de la freqüència central $f$ de la portadora, es denomina genèricament en qualsevol sistema de FM “desviació de freqüència” i és un valor constant del que depén l'ample de banda de la senyal modulada.

El modulador més simple de FM és un commutador que selecciona entre dos portadores de freqüències $f_{0}$ i $f_{1}$ al ritme que marca la senyal moduladora.

Este tipo de modulació per conexió i desconexió es denomina “conmutación de variació de freqüència” o “conmutación de variació de portadora”.

L'expressió general d'una senyal FSK quan la moduladora X(t) utilisa un còdic multinivel és: $A \cdot s e n (2 π (f + X (t) Δ f) t)$

El que l'amplitut de la senyal modulada siga constant i que l'informació es codifique en valors de freqüència, fa que la senyal FSK siga casi immune al soroll aditiu del canal, ya que este afecta sobretot a l'amplitut.

La modulació ASK té l'inconvenient de que és molt sensible al soroll que s'acumula a lo llarc del canal, per lo que la relació senyal-soroll (S/N) a l'entrada del receptor pot ser tan baixa, que la provabilitat d'error no siga tolerable. Esta és la causa per la que no s'utilisa la modulació ASK per a transmetre senyes a alta velocitat a menos que el mig de transmissió garantise una adequada S/N, com en el cas de la fibra òptica.

No obstant, a la modulació FSK no li afecta el soroll aditiu del canal, ya que la senyal modulada codifica l'informació en els canvis de freqüència, és dir, el receptor solament té que contar el número de creus per zero de la senyal que rep. Per tant, suprimix el soroll simplement retallant l'amplitut de la senyal FSK, sense que això afecte a l'informació.

Solament quan el nivell de soroll és tan alt que aplega a forçar el pas per zero de la senyal, és quan es produïxen errors. Açò és tant com supondre que S/N = 0dB, és dir, S = N.

El comportament front al soroll de les senyals modulades en freqüència és molt millor que el de les senyals modulades en amplitut, pero a canvi, l'ample de banda de les senyals FM és major que el de les senyals AM.

FSK de banda reduïda

És una variant de FSK que s'obté quan la variació de freqüència de la senyal modulada dona com resultat una diferència de fase menor que π/2. L'índex de modulació és menut. El seu espectre de freqüències és similar al d'ASK. Es diferencien que l'amplitut de les harmòniques es veu afectada per la freqüència, superponent-se a la FSK. Existix una coincidència entre l'ample de banda necessari per a ASK i per a FSK de banda reduïda.

Vore també

Referències

↑ Plantilla:Cita DEI

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Modulación por desplazamiento de frecuencia» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] Plantilla:Cita DEI

[1]