Модуляция при передаче данных. Амплитудная и частотная модуляции.

При амплитудной модуляции на входы модулятора поступают сигнал V и несущая U. Например, если сигнал есть гармоническое колебание

V = V_m sin(W t+j )

с амплитудой V_m, частотой W и фазой j , то на выходе нелинейного элемента в модуляторе будут модулированные колебания

U_АМ = U_m (1+m sin(W t+j )) sin(v t+y ),

где m = V_m/U_m - коэффициент модуляции. На выходе модулятора в спектре сигнала присутствуют несущая частота v и две боковые частоты v +W и v -W . Если сигнал занимает некоторую полосу частот, то в спектре модулированного колебания появятся две боковые полосы, как это показано на рис. 2.2.

При амплитудной модуляции во избежание искажений, называемых качанием фронта, нужно выполнение условия v >> W , где v иW - соответственно несущая и модулирующая частоты. Соблюдение этого условия при стандартной (для среднескоростной аппаратуры передачи данных) несущей частоте 1700 Гц не может обеспечить информационные скорости выше 300 бит/с. Поэтому в модемах применяют дополнительное преобразование частоты: сначала производят модуляцию несущей, имеющей повышенную частоту, например Fнд = 10 кГц, затем с помощью фильтра выделяют спектр модулированного сигнала и с помощью преобразователя частоты переносят модулирующие колебания на промежуточную частоту, например 1700 Гц. Тогда при боковых полосах до 1400 Гц спектр сигнала согласуется с полосой пропускания телефонных линий. Однако достигаемые при этом скорости п ередачи данных остаются невысокими.

Рис. 2.2. 

Скорости передачи повышаются с помощью квадратурно-амплитудной или фазовой модуляции за счет того, что вместо двоичных модулирующих сигналов используются дискретные сигналы с большим числом возможных значений.

Частотная и фазовая модуляции

В сравнительно простых модемах применяют частотную модуляцию (FSK - Frequency Shift Keying) со скоростями передачи до 1200 бит/с. Так, если необходима дуплексная связь по двухпроводной линии, то возможно представление 1 и 0 в вызывном модеме частотами 980 и 1180 Гц соответственно, а в ответном модеме - 1650 и 1850 Гц. При этом скорость передачи составляет 300 бод.

Обычно для передачи сигнала об ошибке от приемника к передатчику нужен канал обратной связи. При этом требования к скорости передачи данных по обратному каналу могут быть невысокими. Тогда в полосе частот телефонного канала образуют обратный канал с ЧМ, по которому со скоростью 75 бит/с передают 1 частотой 390 Гц и 0 частотой 450 Гц.

Фазовая модуляция (PSK - Phase Shift Keying) двумя уровнями сигнала (1 и 0) осуществляется переключением между двумя несущими, сдвинутыми на полпериода друг относительно друга. Другой вариант PSK изменение фазы на p /2 в каждом такте при передаче нуля и на 3/4*p , если передается единица.

10. Yandex.RTB R-A-252273-3
    Содержание

    • Понятие сети. Классификация сетей.
    • Топология информационной сети. Способы коммутации в информационных сетях.
    • Коммутация каналов и коммутация пакетов.
    • Виды связи и режимы работы информационных сетей.
    • Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
    • Каналы передачи данных.
    • Проводные линии связи.
    • Аналоговые каналы передачи данных. Модемы.
    • Модуляция при передаче данных. Амплитудная и частотная модуляции.
    • Модуляция при передаче данных. Квадратурно-амплитудная и фазовая модуляция.
    • Кодово-импульсная модуляция.
    • Цифровые каналы передачи данных.
    • Беспроводные линии связи.
    • Спутниковые каналы передачи данных.
    • Сотовые технологии связи.
    • Оптические линии связи.
    • Организация симплексной, полудуплексной и дуплексной связи.
    • Протоколы физического уровня для модемной связи.
    • Протоколы канального уровня для модемной связи.
    • Количество информации. Энтропия. Избыточность сообщения.
    • Основные используемые коды.
    • Асинхронное и синхронное кодирование. Манчестерское кодирование.
    • Способы контроля правильности передачи данных.
    • Циклические коды.
    • Сжатие при передаче данных. Алгоритмы сжатия. Коэффициент сжатия.
    • Методы доступа.
    • Протоколы лвс. Структура кадра.
    • Аппаратные средства лвс.
    • Сети Ethernet.
    • Сеть Token Ring.
    • Высокоскоростные лвс.
    • Транспортные и сетевые протоколы.
    • Управление потоками данных в сетях. Маршрутизация. Мостовые соединения.
    • Протокол tcp.
    • Протокол ip.
    • Другие протоколы стека tcp/ip.
    • Протоколы spx/ipx.
    • Сети с коммутацией пакетов X.25.
    • Интеллектуальные сети связи. Функциональные серверы.
    • Сетевые ос. Функции и характеристики.
    • Информационная безопасность в сетях.
    • Распределенные вычисления. Технологии распределенных вычислений.
    • Технологии распределенных вычислений
    • Распределенные базы данных.
    • Удаленный доступ. Виртуальная сеть. --------------
    • Структура территориальных сетей. Типичные услуги телекоммуникаций.
    • Протоколы теледоступа. Электронная почта. Файловый Обмен.
    • Файловый обмен
    • Вспомогательные подсистемы Ethernet. Archie, Whois, Telnet.
    • Сеть www. Способы представления информации. Способы доступа к сети.
    • Средства создания Web –приложений.
    • Безопасность в сети Internet. Межсетевые экраны.

    Yandex.RTB R-A-252273-4