振幅移位键控(ASK)工作和应用

交际中最重要、最有趣的概念是调制。它有不同的类型。调制定义为以载波信号为基准,提高信号的振幅、频率或相位特性。如果输入信号是模拟信号,则这种调制称为模拟调制。而如果输入信号是数字形式的,这种调制就叫做数字调制。模拟形式的信号会受到失真、噪声和干扰的影响。由于这三个缺陷,数字信号比模拟信号更受欢迎。在数字调制中,输入信号是纯数字的。它只有两个电压等级,要么高,要么低。但在模拟信号,它的电压是持续的,并受到某种类型的噪声的影响。如果输入信号以数字的形式,并且如果你试图增加它的振幅特性有关的载波信号,这个调制过程被称为振幅移位键控。它也被称为问。这篇文章讨论了什么是问,以及它的重要性。

振幅移位键控理论

这种类型的调制是在数字调制计划。这里,键控一词具有一定的重要性,即键控表示在信道上传输数字信号。通过变幅键控理论,我们可以了解ASK技术的过程。


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在ASK中,它需要两个输入信号,第一个输入是二进制序列信号,第二个输入是载波信号。这里最重要的一点是我们需要考虑第二个输入,也就是载波信号比输入二进制序列信号有更多的振幅/电压范围。

选择高特性载波信号的原因

例如,如果你要去某个地方,你可以选择公共汽车作为交通工具。你一到目的地就从车里出来。当你到达目的地时,你没有考虑你帮助到达目的地的那辆公共汽车。你只是把公共汽车当作媒介来使用。所以,在这里也要完成调制过程,将输入的二进制序列信号利用载波信号到达它的目的地。

这里更重要的一点是要考虑的是,载波信号的振幅应该大于输入二进制信号的振幅。在载波振幅范围内,我们将调制二进制输入信号的振幅。如果载波信号幅值小于输入二进制信号电压,则这种组合调制过程会导致过调制和过调制效应。因此,为了达到理想的调制效果,单载波应比输入二进制信号具有更大的幅值范围。

ask-block-diagram
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在幅度移位键控理论中,输入二进制信号的幅度随载波信号电压的变化而变化。在ASK中,输入二进制信号与载波信号乘其时间间隔。在输入二进制信号的第一次间隔乘以载波信号电压的第一次间隔之间,所有时间间隔都是相同的过程。如果输入的二进制信号在一定的时间间隔内逻辑高,那么同样的信号应该在输出端口上随电压水平的增加而传递。因此,变幅键控调制的主要目的是改变或改善与载波信号相关的输入二进制信号的电压特性。下图显示的是幅度移位键控框图。


在混频器电平

当开关关闭时-对于所有的逻辑高时间间隔,即当输入信号在这些时间间隔内具有逻辑1时,开关关闭并与由函数发生器在相同时间内产生的载波信号相乘。

当开关被打开时——当输入信号逻辑为0时,开关被打开,没有输出信号产生。因为输入二进制信号逻辑上0没有电压,所以在这些时间间隔内,当载波信号与之相乘时,输出为0。输入二进制信号的所有逻辑0区间的输出为零。具有脉冲整形滤波器和用于整形ASK输出信号的带限滤波器的混频器电路。

ask-modulation-waveforms
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问线路图

移幅键控调制电路可以用555定时集成电路作为一个稳定模式。这里,可以通过R1、R2和C来改变载波信号,载波频率可以通过公式立即计算为0.69*C*(R1+R2)。我们将在引脚4施加输入的二进制信号,在引脚3,电路将产生ASK调制波。

ask-modulation-circuit
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问解调过程

解调是在接收电平重建原始信号的过程。它的定义是,无论接收端接收到的调制信号是什么,通过适当的解调技术在接收端输出阶段恢复/重现原始输入信号。

解调有两种方法。他们是谁,

  • 相干检测(同步解调)
  • 非相干检测(异步解调)

我们将以相干检测开始解调过程,相干检测也称为同步询问检测。

1).连贯的问探测

在这种解调过程中,我们在接收机级使用的载波信号与我们在发射机级使用的载波信号处于同一相位。即发射机和接收机级的载波信号是相同的值。这种解调被称为同步问检测或相干问检测。

coherent-ask-detection-block-diagram
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接收机从信道接收ASK调制波形,但是在这里,这个调制波形受到噪声信号的影响,因为它是从自由空间信道转发的。这样,噪声就可以消除后乘数在…的帮助下低通滤波器。然后从采样和保持电路中转发,将其转换为离散信号形式。然后在每个间隔时间,将离散信号电压与参考电压(Vref)进行比较,重构出原始二进制信号。

2).不连贯的问检测

在这种情况下,唯一的区别是发射端和接收端使用的载波信号不处于同一相位。因此,这种检测称为非相干ASK检测(异步ASK检测)。这个解调过程可以用平方律装置来完成。由平方律器件产生的输出信号通过低通滤波器转发,重构出原始二进制信号。

non-coherent-ask-detection-block-diagram
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变幅键控是提高通信中输入幅值特性的一种有效技术。但这些要求调制波形容易受到噪声的影响。这就导致了振幅的变化。因此,在输出波形中会有电压波动。ASK调制技术的第二个缺点是低功率效率。因为ASK对带宽的要求过高。它会导致ASK频谱的功率损失。

当调制两个输入二进制信号时,振幅移位键控调制是不可取的。因为它只需要一个输入。因此,为了克服这种正交振幅移位键控(ASK)是首选。在这种调制技术中,我们可以用两个不同的载波信号来调制两个二进制信号。这里,这两个载波信号相位相反,相差90度。正交变幅键控采用正弦和余弦信号作为载波。这样做的优点是,它有效地利用了频谱的带宽。它提供了比振幅移位键控更高的功率效率。

振幅键——keying-matlab-simulink
振幅键——keying-Matlab-Simulink

变幅键控Matlab Simulink可以用Matlab工具设计。在初始化工具之后,通过遵循适当的步骤,我们可以在工作区域上绘制询问电路。通过给出适当的信号值,可以得到调制后的输出波形

问应用程序

调制在通信中起着重要的作用。和振幅移位键控应用程序如下所述。它们是:

  • 低频射频应用程序
  • 家庭自动化设备
  • 工业网络设备
  • 无线基站
  • 轮胎压力监测系统

因此,Ask(幅度移位键控)是一种增加输入二进制信号振幅特性的数字调制技术。但它的缺点使其非常有限。另外一种调制技术FSK可以克服这些缺点。

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