Techniques de modulation numérique : 11 concepts importants

Sujet de discussion: Techniques de modulation numérique

Qu'est-ce que la modulation numérique?

Définir la modulation numérique:

 «La conversion d'un signal analogique en signal numérique est essentiellement connue sous le nom de modulation numérique dans laquelle un signal numérique se compose de chiffres binaires.»

Méthodes fondamentales de modulation numérique:

communication de base

Quelles sont les différentes techniques de modulation en communication numérique?

 L'inspection automobile méthodes importantes des modulations numériques sont :

  • PSK (saisie par décalage de phase) - Dans cette modulation numérique, un certain nombre de phases sont utilisées.
  • FSK (modulation par décalage de fréquence) - Dans cette méthode d'incrustation par décalage, un nombre exact ou limité de fréquences est utilisé.
  • ASK (modulation par décalage d'amplitude) - Dans cette méthode d'incrustation par décalage, un nombre exact et limité d'amplitudes est utilisé.
  • QAM (modulation d'amplitude en quadrature) - Ici, au minimum 2 phases séparées et 2 amplitudes séparées sont prises.

Qu'est-ce que la modulation QPSK?

Expliquez le fonctionnement de QPSK:

 QPSK est une technique de modulation numérique dans laquelle deux bits successifs dans la séquence de données sont regroupés afin d'obtenir une meilleure efficacité de la bande passante. Comme les bits sont regroupés pour former des symboles, le débit binaire ou le débit de signalisation (fb) est réduite, ce qui réduit la bande passante du canal.

 QPSK peut être traité comme un schéma de modulation PSK M-array dans lequel M = 4. Dans un système QPSK, si nous combinons deux bits successifs, nous obtiendrons ainsi quatre symboles distincts. Lorsqu'un symbole passe au symbole suivant, la phase de la porteuse change de 90˚ ou π / 2 radian. Chaque symbole est appelé un di-bit.

À titre d'exemple, les quatre di-bits peuvent être 00, 01, 11 sous forme codée naturelle ou 00, 10, 11, 01 sous forme codée Gray peuvent être représentés comme indiqué ci-dessous:

Les signaux QPSK peuvent être exprimés comme

S (t) = Ac cos Ø (t) 2πfct - Ac sin Ø (t) sin) 2πfct

Où unc cos Ø (t) forme la composante en phase et Ac sin Ø (t) forme la composante en quadrature. Les signaux QPSK peuvent également être générés sur la base des composantes en phase et en quadrature.

QPSK
Diagramme de temps pour QPSK.
Crédit d'image: Splash, Diagramme de synchronisation QPSKCC BY-SA 3.0

Qu'est-ce qu'une technique de détection cohérente?

Décrivez la démodulation ASK grâce à une détection cohérente:

 Dans la technique de détection cohérente, une porteuse locale est utilisée pour la détection. Un signal de porteuse locale émis à l'extrémité du récepteur et sera verrouillé en phase à l'extrémité de l'émetteur. Le signal reçu est hétérodyné avec la porteuse locale pour générer le signal en bande de base.

La détection cohérente d'ASK est un signal généré localement de la même fréquence et phase que le signal transmis est appliqué à un modulateur de produit comme indiqué ci-dessous

L'intégrateur intègre le signal de sortie du modulateur de produit sur un intervalle de bits, Tb et la sortie de l'intégrateur est comparée au seuil prédéfini dans un dispositif de décision. Si le seuil est dépassé, il donne 1 comme symbole et si le seuil n'est pas dépassé, il donne 0.

Un détecteur synchrone ou cohérent doit avoir deux formes de synchronisation; synchronisation de phase. La synchronisation de phase est nécessaire car elle assure le verrouillage en phase de l'onde porteuse générée localement avec le signal émis. La synchronisation temporelle est ici l'un des facteurs les plus importants car elle donne une synchronisation fixe et particulière de l'opération de prise de décision dans le récepteur par rapport aux instants de commutation.

Pourquoi le schéma DPSK de la modulation de porteuse a-t-il été utilisé?

DPSK dans la technique de modulation:

On sait qu'il y a une exigence de synchronisation de phase dans un récepteur cohérent avec BPSK sans aucun terme de porteuse discret. Un circuit de boucle à verrouillage de phase peut être utilisé pour extraire la référence de porteuse uniquement si une porteuse pilote de bas niveau est transmise avec le signal BPSK.

En l'absence de porteuse, une boucle de quadrature peut être utilisée pour synchroniser la référence de porteuse à partir de ce signal BPSK pour fournir une détection cohérente. Mais cela introduit une ambiguïté de phase de 180 °. Afin d'éliminer ce problème d'ambiguïté de phase à 180 °, une technique de codage différentiel est utilisée au niveau de l'émetteur et un décodage différentiel est utilisé au niveau du récepteur. Cette technique de signalisation consistant à combiner un codage différentiel avec une modulation par décalage de phase (PSK) est appelée modulation par décalage de phase différentielle ou DPSK.

Dans DPSK, la séquence d'entrée des bits binaires est arrangée de telle sorte que le bit suivant doit s'appuyer sur le bit précédent. Du côté du récepteur, l'inverse se produit, c'est-à-dire que le bit reçu le plus tôt est utilisé pour la détection des bits courants.

Quels sont les avantages de PSK par rapport à ASK?

  • ü La modulation par déplacement de phase est utilisée pour transporter les données sur le signal RF plus efficacement que les autres types de modulation. Par conséquent, cette méthode est efficace.
  • En PSK, moins d'erreurs se produisent par rapport à la modulation ASK et occupe également la même bande passante que ASK.
  • Meilleur taux de transmission de données généralement atteint par PSK, c'est-à-dire QPSK, 16 QAM, etc.

Quelles sont les principales différences entre QAM et QPSK?

 QAM diffère de QPSK en ce qui concerne la largeur spectrale.

  • La largeur spectrale du QPSK est plus large que celle du QAM.
  • De plus, QAM a un taux d'erreur binaire élevé par rapport à QPSK.

Quelles sont les principales différences entre QPSK et PSK?

  • Pour la touche de changement de phase, le décalage des phases se produit à 180 degrés. Dans le cas de QPSK, le décalage est multiple de quatre-vingt-dix degrés.
  • QAM est un groupe de touches de décalage d'amplitude et de touche de décalage de phase.

Comparaison de la modulation binaire et de la modulation M-Array:

  • Le mot binaire signifie deux bits. Binaire Modulation est le type de technique de modulation numérique.
  • M désigne simplement un chiffre qui correspond au nombre de combinaisons possibles pour un nombre spécifié de variables binaires. Tableau M Modulation est le type de technique de modulation numérique

 Quelles sont les différences entre MSK et QPSK?

Modulation numérique: MSK vs QPSK

Mesures de performance pour le schéma de modulation numérique:

 Le taux d'erreur sur les bits, les spectres de puissance et l'efficacité de la bande passante sont quelques-unes des mesures de performance du système de communication numérique. La caractéristique souhaitable

  1. Le BER doit être bon et limité.
  2. La transmission du signal doit avoir lieu avec des bandes passantes de transmission plus faibles.
  3. Il devrait y avoir utilisation de la quantité minimale de puissance de transmission.
  4. Le système devrait être moins coûteux.

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