2.1: Вступ

Last updated
Save as PDF

Page ID: 30752

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Більшість систем радіозв'язку накладають повільно змінюється інформацію на синусоїдальний носій, який передається як радіочастотний (РФ) сигнал. Цей модульований радіочастотний сигнал надсилається через середовище, як правило, повітря, передавачем до приймача. У передавачі інформація спочатку представлена на тому, що називається базовою смугою. Процес передачі інформації з базової смуги на набагато більш високу частоту несучої хвилі називається модуляцією. Більшість схем модуляції повільно змінюють амплітуду та/або фазу синусоїдальної форми сигналу несучої. У приймачі процес змінюється за допомогою демодуляції для вилучення інформації базової смуги з змінного стану, наприклад, амплітуди та/або фази, модульованого носія.

Радіо розвивалося з урахуванням обмежень, наведених політичними, апаратними та сумісними міркуваннями. Нові схеми, як правило, повинні бути сумісними і співіснувати з більш ранніми схемами. У цьому розділі розглядається безліч різних схем модуляції, які використовуються в радіостанціях. Майже всі схеми модуляції підтримуються в сучасних радіостанціях, таких як стільникові радіостанції 4G та 5G, і багато хто підтримується в WiFi. Іноді це для забезпечення підтримки застарілих радіостанцій, тоді як в інших ситуаціях вони використовуються, оскільки простіші формати модуляції переносять більш високий рівень перешкод. Дійсно рівень так-

Малюнок\(\PageIndex{1}\): AM, що показує взаємозв'язок між несучою та модуляційною оболонкою: (а) носій; і (b)\(100\%\) амплітудно-модульований носій.

Фістикування методів модуляції може знадобитися часто змінювати для розміщення різних середовищ перешкод. Застарілі схеми аналогової модуляції та простіші схеми цифрової модуляції, де підходять для відносно нескладного обладнання минулих років. Схеми модуляції високого порядку дозволяють надсилати багато цифрових бітів у кожному герці смуги пропускання і можливі лише через еволюцію цифрової обробки сигналів та завдяки досягненням цифрової електроніки високої щільності та низької потужності.

У розділі 2.2 представлені деякі метрики, які використовуються для порівняння схем модуляції, а розділ 2.3 вводить модуляцію. Розділ 2.4 описує аналогову модуляцію. Потім Розділ 2.5 описує цифрову модуляцію, а потім розділи, які стосуються специфіки різних методів цифрової модуляції: клавіатура зсуву частоти (FSK) у розділі 2.6; фазовий зсув клавіатури (PSK) у розділі 2.8; і квадратурна амплітудна модуляція (QAM) у розділі 2.9. Перед обговоренням PSK концепція під назвою відновлення несучої обговорюється в розділі 2.7, оскільки необхідність зробити це стояла за розробкою різноманітних схем модуляції PSK. Далі йде обговорення показників, які можуть бути використані для кількісної оцінки перешкод і спотворень модульованих сигналів.

Модуляція, а також апаратні архітектури та схеми модуляції та демодуляції радіосигналів представлені в основному в трьох розділах. Існує перекриття цих тем, але сама модуляція значною мірою обмежується цією главою, хоча деякі концепції архітектури обов'язково повинні бути введені, щоб зрозуміти еволюцію схем модуляції. Наступний розділ, глава 3, зосереджений на архітектурах та основних схемах для модуляторів та демодуляторів.