Oleh kerana kita hidup dalam era komunikasi di mana kita dapat dengan mudah memindahkan segala bentuk maklumat (video, audio, dan data lain) dalam bentuk isyarat elektrik ke peranti lain atau kawasan yang dituju. Walaupun biasa dalam pengalaman persepsi kami bahawa mengirim atau menerima isyarat atau data adalah mudah, tetapi melibatkan prosedur, kemungkinan, dan senario yang sangat kompleks dalam sistem komunikasi . Jadi, dalam ruang lingkup sistem komunikasi, modulasi memainkan tanggungjawab penting dalam sistem komunikasi untuk menyandikan maklumat secara digital dalam dunia analog. Sangat penting untuk memodulasi isyarat sebelum menghantarnya ke bahagian penerima untuk pemindahan jarak yang lebih besar, pemindahan data yang tepat, dan penerimaan data dengan kebisingan rendah. Untuk menjadi jelas, mari kita selami konsep terperinci untuk mengetahui apa itu modulasi, pelbagai jenis di dalamnya, dan apa jenis modulasi teknik yang digunakan dalam sistem komunikasi.
Apa itu Modulasi?
Modulasi adalah proses mengubah ciri gelombang yang akan dikirimkan dengan meletakkan isyarat mesej pada isyarat frekuensi tinggi. Dalam proses ini video, isyarat suara dan data lain mengubah isyarat frekuensi tinggi - juga dikenali sebagai gelombang pembawa . Gelombang pembawa ini boleh menjadi DC atau AC atau rantai nadi bergantung pada aplikasi yang digunakan. Biasanya, gelombang sinus frekuensi tinggi digunakan sebagai isyarat gelombang pembawa.
Teknik modulasi ini dikelaskan kepada dua jenis utama: analog dan digital atau modulasi nadi . Sebelum membincangkan lebih lanjut mengenai pelbagai jenis teknik modulasi, marilah kita memahami kepentingan modulasi.
Mengapa Modulasi Digunakan dalam Komunikasi?
- Dalam teknik modulasi, frekuensi isyarat mesej dinaikkan ke julat sehingga lebih berguna untuk penghantaran. Perkara berikut menerangkan kepentingan modulasi dalam sistem komunikasi.
- Dalam penghantaran isyarat , isyarat dari pelbagai sumber dihantar melalui saluran biasa secara serentak dengan menggunakan multiplexer. Sekiranya isyarat ini dihantar serentak dengan lebar jalur tertentu, ia menyebabkan gangguan. Untuk mengatasi ini, isyarat pertuturan dimodulasi ke berbagai frekuensi pembawa agar penerima dapat menyesuaikannya dengan lebar jalur yang diinginkannya sendiri dalam jangkauan penghantaran.
- Sebab teknikal lain adalah antena ukuran ukuran antena berbanding terbalik dengan frekuensi isyarat terpancar. Urutan ukuran bukaan antena sekurang-kurangnya satu per sepersepuluh dari panjang gelombang isyarat. Ukurannya tidak dapat dilaksanakan jika isyaratnya adalah 5 kHz oleh itu, meningkatkan frekuensi dengan memodulasi proses tentu akan mengurangkan ketinggian antena.
- Modulasi penting untuk memindahkan isyarat pada jarak yang jauh kerana tidak mungkin untuk menghantar isyarat frekuensi rendah untuk jarak yang lebih jauh.
- Begitu juga, modulasi juga penting untuk memperuntukkan lebih banyak saluran untuk pengguna dan meningkatkan kekebalan bunyi.
Untuk mula mengetahui tentang maklumat terperinci mengenai teknik modulasi, beritahu kami mengenai jenis isyarat dalam proses modulasi .
Memodulasi Isyarat
Isyarat ini juga disebut sebagai isyarat mesej. Ia menyimpan data yang harus dihantar dan ini disebut sebagai isyarat mesej. Ia dianggap sebagai isyarat baseband di mana ia menjalani proses modulasi untuk disiarkan atau dikomunikasikan. Kerana ini, ia adalah isyarat modulasi.
Isyarat Pembawa
Ini adalah jarak tinggi frekuensi isyarat yang mempunyai amplitud, frekuensi, dan tahap fasa tertentu, tetapi tidak menyimpan data. Jadi, ia diistilahkan sebagai isyarat pembawa kerana ia adalah isyarat kosong. Ini hanya digunakan untuk menghantar mesej ke bahagian penerima setelah proses modulasi.
Isyarat Modulasi
Isyarat konsekuensial yang diperoleh setelah prosedur modulasi disebut isyarat modulasi. Ini adalah produk pembawa dan isyarat modulasi.
Pelbagai Jenis Modulasi
Dua jenis modulasi: teknik modulasi analog dan digital telah dibincangkan. Dalam kedua-dua teknik tersebut, maklumat baseband ditukar menjadi isyarat Frekuensi Radio, tetapi dalam modulasi analog, ini Komunikasi RF isyarat adalah julat nilai yang berterusan, sedangkan dalam modulasi digital ini adalah keadaan diskrit yang diatur sebelumnya.
Jenis-Jenis Modulasi
Modulasi Analog
Dalam modulasi ini, gelombang sinus yang berubah-ubah terus menerus digunakan sebagai gelombang pembawa yang memodulasi isyarat mesej atau isyarat data. Fungsi umum gelombang Sinusoidal ditunjukkan pada gambar di bawah, di mana, tiga parameter dapat diubah untuk mendapatkan modulasi - mereka terutamanya amplitud, frekuensi, dan fasa, sehingga jenis modulasi analog adalah:
- Modulasi Amplitud (AM)
- Modulasi frekuensi (FM)
- Modulasi fasa (PM)
Dalam modulasi amplitud , amplitud gelombang pembawa bervariasi mengikut isyarat mesej, dan faktor lain seperti frekuensi dan fasa tetap berterusan. Isyarat termodulasi ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dan spektrumnya terdiri daripada komponen frekuensi rendah, jalur frekuensi atas, dan komponen frekuensi pembawa. Jenis modulasi ini memerlukan lebar jalur yang lebih besar, lebih banyak daya. Penapisan sangat sukar dalam modulasi ini.
Jenis-Jenis Modulasi Analog
Modulasi frekuensi (FM) mengubah frekuensi pembawa sesuai dengan mesej atau isyarat data sambil mengekalkan parameter lain tetap. Kelebihan FM berbanding AM adalah penekanan bunyi yang lebih besar dengan mengorbankan lebar jalur di FM. Ia digunakan dalam aplikasi seperti radio, radar, telemetri seismic prospecting, dan sebagainya. Kecekapan dan lebar jalur bergantung pada indeks modulasi dan frekuensi modulasi maksimum.
Dalam modulasi fasa , fasa pembawa bervariasi sesuai dengan isyarat data. Dalam modulasi jenis ini, ketika fasa diubah juga mempengaruhi frekuensi, jadi modulasi ini juga berada di bawah modulasi frekuensi.
Modulasi analog (AM, FM, dan PM) lebih sensitif terhadap bunyi bising. Sekiranya bunyi masuk ke dalam sistem, ia berterusan dan terbawa hingga penerima akhir. Oleh itu, kekurangan ini dapat diatasi dengan teknik modulasi digital.
PAGI
Modulasi Digital
Untuk komunikasi yang lebih berkualiti dan cekap, teknik modulasi digital digunakan. Kelebihan utama modulasi digital berbanding modulasi analog termasuk kuasa yang dibenarkan, lebar jalur yang tersedia, dan kekebalan bunyi yang tinggi. Dalam modulasi digital, isyarat mesej ditukar dari analog ke mesej digital dan kemudian dimodulasi dengan menggunakan gelombang pembawa.
Gelombang pembawa dikunci atau dihidupkan dan dimatikan untuk membuat denyutan sehingga isyarat dimodulasi. Sama seperti analog, di sini parameter seperti amplitud, frekuensi, dan variasi fasa gelombang pembawa menentukan jenis modulasi digital.
The jenis modulasi digital didasarkan pada jenis isyarat dan aplikasi yang digunakan seperti Amplitude Shift Keying, Frequency Shift Keying, Phase Shift Keying, Differential Phase Shift Keying, Quadrature Phase Shift Keying, Minimum Shift Keying, Gaussian Minimum Shift Keying, Orthogonal Frequency Division Multiplexing, dll. , seperti yang ditunjukkan dalam gambar.
Amplitud shift keying mengubah amplitud gelombang pembawa berdasarkan isyarat baseband atau signal message, yang dalam format digital. Ia digunakan untuk keperluan jalur rendah dan sensitif terhadap bunyi bising.
Dalam penggeseran frekuensi, frekuensi gelombang pembawa bervariasi untuk setiap simbol dalam data digital. Ia memerlukan lebar jalur yang lebih besar seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Begitu juga, kefasa peralihan fasa mengubah fasa pembawa bagi setiap simbol dan kurang sensitif terhadap bunyi.
Modulasi Kekerapan
Untuk membuat gelombang modulasi frekuensi, frekuensi gelombang radio berubah-ubah sesuai dengan amplitud sinyal input.
Modulasi Kekerapan
Apabila gelombang audio dimodulasi dengan isyarat pembawa frekuensi radio, maka isyarat frekuensi yang dihasilkan akan mengubah tahap frekuensi. Variasi gelombang bergerak ke atas dan ke bawah perlu diperhatikan. Ini disebut sebagai penyimpangan dan umumnya diwakili sebagai penyimpangan kHz.
Sebagai contoh, apabila isyarat mempunyai penyimpangan antara + atau - 3kHz, maka itu diwakili sebagai ± 3kHz. Ini bermaksud bahawa isyarat pembawa mempunyai sisihan 3kHz ke atas dan ke bawah.
Stesen penyiaran yang memerlukan julat frekuensi yang sangat tinggi dalam spektrum frekuensi (dalam julat 88,5 - 108 MHz), tentu memerlukan penyimpangan yang besar iaitu hampir ± 75 kHz. Ini dipanggil modulasi frekuensi jalur lebar. Isyarat dalam julat ini memiliki kemampuan untuk membantu kualiti transmisi yang tinggi, sedangkan mereka juga memerlukan lebar jalur yang lebih tinggi. Secara amnya, 200kHz dibenarkan untuk setiap WBFM. Dan untuk jalur lebar FM, penyimpangan ± 3 kHz sudah mencukupi.
Semasa melaksanakan gelombang FM, lebih baik mengetahui julat keberkesanan modulasi. Ini berdiri sebagai parameter dalam menyatakan faktor seperti mengetahui jenis isyarat sama ada jalur lebar atau lebar jalur FM. Ini juga membantu memastikan bahawa keseluruhan penerima atau pemancar yang ada di dalam sistem diprogramkan untuk menyesuaikan diri dengan rentang modulasi yang standard kerana ini menunjukkan kesan pada faktor-faktor seperti jarak saluran, lebar jalur penerima, dan lain-lain.
Jadi, untuk menunjukkan tahap modulasi, indeks modulasi dan parameter nisbah sisihan harus ditentukan.
Perbezaan jenis modulasi frekuensi sertakan perkara berikut.
Jalur FM yang sempit
- Ini disebut sebagai jenis modulasi frekuensi di mana nilai indeks modulasi terlalu minimum.
- Apabila nilai indeks modulasi adalah<0.3, then there will be an only carrier and corresponding sidebands having bandwidth as twice the modulating signal. So, β ≤ 0.3 is called narrow band frequency modulation.
- Julat maksimum frekuensi modulasi ialah 3 kHz
- Nilai sisihan frekuensi maksimum ialah 75 kHz
Jalur lebar FM
- Ini disebut sebagai jenis modulasi frekuensi di mana nilai indeks modulasi besar.
- Apabila nilai indeks modulasi adalah> 0.3, maka akan ada lebih dari dua jalur sisi yang mempunyai lebar jalur sebagai dua kali isyarat modulasi. Apabila nilai indeks modulasi meningkat, maka jumlah jalur sisi bertambah. Jadi, β> 0.3 dipanggil modulasi frekuensi jalur sempit.
- Julat maksimum frekuensi modulasi adalah antara 30 Hz - 15 kHz
- Nilai sisihan frekuensi maksimum ialah 75 kHz
- Modulasi frekuensi ini memerlukan julat lebar jalur yang lebih tinggi iaitu hampir 15 kali lebih awal daripada modulasi frekuensi jalur sempit.
Jenis teknik modulasi lain yang digunakan dalam sistem komunikasi adalah:
- Menghidupkan fasa binari
- Perisian fasa peralihan berbeza
- Perbezaan fasa kuadratur perbezaan
- Mengimbangi fasa kuadratur peralihan keying
- FSK audio
- Pelbagai FSK
- FSK dwi-nada
- Minimum shift keying
- Minimum shift Gaussian
- Jenis modulasi berkod Trellis
Kelebihan Pelbagai Jenis Modulasi
Untuk tujuan penghantaran, ukuran antena harus sangat besar sebelum teknik modulasi tidak dicadangkan. Tahap komunikasi menjadi terhad kerana tidak akan ada komunikasi jarak jauh yang mempunyai tahap penyelewengan sifar.
Oleh itu, dengan pengembangan modulasi, terdapat banyak manfaat menggunakan sistem komunikasi . Dan kelebihan modulasi adalah:
- Saiz antena dapat dikurangkan
- Tidak berlaku penyatuan isyarat
- Jangkauan komunikasi dipertingkatkan
- Akan ada kemungkinan multiplexing
- Seseorang boleh menyesuaikan lebar jalur mengikut keperluan
- Kualiti penerimaan bertambah
- Prestasi dan keberkesanan yang lebih baik
Aplikasi Pelbagai Jenis Modulasi
Terdapat pelbagai teknik modulasi dan antara lain:
- Dilaksanakan dalam pencampuran muzik, dan sistem rakaman pita magnetik
- Untuk mengesan pemantauan EEG untuk anak-anak yang baru dilahirkan
- Digunakan dalam telemetri
- Digunakan di radar
- Teknik penyiaran FM
Untuk mengelakkan menjadikan artikel ini rumit, beberapa persamaan matematik dan maklumat mendalam mengenai sistem komunikasi digital telah dikecualikan darinya. Walau bagaimanapun, usaha yang dilakukan untuk memaparkan artikel ini memastikan maklumat asas yang berbeza jenis modulasi dalam sistem komunikasi . Juga, adalah lebih penting untuk mempunyai idea yang jelas tentang apa itu
