Краткая теория. Амплитудная манипуляция (AmplitudeShiftKeying)

Лабораторная работа 17

Амплитудная манипуляция (AmplitudeShiftKeying)

Возможность разделения каналов является необходимой частью электрической связи и телекоммуникаций. Это справедливо независимо от того является канал медным проводом, оптическим волокном или свободным пространством. Если бы разделение каналов было невозможным, то существовала бы только одна радио или ТВ станция в каждом районе. Только один владелец мобильного телефона мог бы использовать его в каждой ячейке в любое время. И количество телефонных звонков между любыми двумя городами соответствовало бы количеству медных проводов или оптоволокну, которые связывали бы их.

Итак, в данной работе приводится несколько методов разделения каналов. Один из них носит название Временное разделение каналов (Timedivisionmultiplexing,TDM), которое предполагает обеспечение эксклюзивного доступа к каналу в короткий промежуток времени. На первый взгляд, этот метод разделения может показаться непрактичным. Представьте, всем пользователям мобильного телефона дается приблизительно минута, чтобы сделать звонок, затем ждать пока их очередь не придет снова. Однако,TDM работает хорошо, когда время доступа чрезвычайно короткое (меньше, чем секунда) и скорость разделения высокая. Это позволяет нескольким пользователям иметь доступ одновременно.

TDM используется в цифровой связи и достигается чередованием пользователей передачи данных. Сначала передается одна часть данных, затем следующая и так далее. К сожалению, не все так просто. Если сообщение – информация в режиме реального времени, которая не может быть отложена (как цифровая закодированная речь), и при этом количество пользователей увеличивается с течением времени, так же должна увеличиваться скорость передачи данных. Однако, опыт в лаб 16 показал, что это повышает вероятность искажения сигнала и его ошибочного приема.

Другой метод - Частотное Разделение Каналов (frequencydivisionmultiplexingFDM). FDM предполагает предоставление пользователям эксклюзивного и бесперебойного доступа к части радиочастотного спектра. Для отправки сообщений пользователь должен накладывать их на несущую, которая находится внутри выделенной полосы частот. Этот метод используется в радио- и телевещании в открытом пространстве.

FDM также применяется в цифровой связи с использованием схемы модуляции такой же как и в аналоговой связи, включающей: AM, DSBCS, FM. Если AM применяется для мультиплексирования цифровых данных, ее называют Амплитудной манипуляцией (amplitudeshiftkeyingASK). Другиеназвания: on-off keying, continuous wave и interrupted continuous wave.

На рисунке 1 показано как выглядит ASK сигнал, совпадающий по времени с цифровым сигналом, который использовался для его образования.

Нетрудно заметить, что верхний и нижний пределы (огибающие) ASK сигнала совпадают с формой потока данных (хотя нижняя огибающая инвертирована). Это одновременно является и преимуществом и недостатком Амплитудной манипуляции. Восстановление потока данных может быть осуществлено с помощью простого амплитудного детектора (детекторы огибающей). Однако, шум в канале может изменять форму огибающих достаточно для того, чтобы вызвать ошибочный прием (амплитудная модуляция сталкивается с такой же проблемой, и ошибки слышатся, как шипения, потрескивания или отрывистые звуки).

ASK может быть получена обычными способами, как в лабораторной работе 5. В данной работе вы изучите другой метод, который предполагает использование цифрового сигнала для включения и выключения несущей связи.

Дата добавления: 2015-06-04