Frekvencia moduláció

Frekvencia moduláció meghatározása

A moduláció az a folyamat, amelynek során az információkat az üzenetforrásból kódolják annak optimalizálása érdekében, hogy továbbítsák őket. A frekvenciamoduláció (FM) az információ kódolása egy vivőhullámban a hullám pillanatnyi frekvenciájának megváltoztatásával. Az FM technológiát széles körben használják a számítástechnika, a telekommunikáció és a jelfeldolgozás területén.Az ábra a moduláló és a vivőjel hullámai, valamint a frekvenciamoduláció közötti különbséget mutatja.

Mi a frekvenciamoduláció?
A frekvenciamoduláció olyan moduláció, amelyben a vivőhullám frekvenciája a moduláló jel pillanatnyi amplitúdójának megfelelően megváltozik, a fázist és az amplitúdót állandóan tartva. A vivőhullám frekvenciájának módosítása az adatok vagy információk kis távolságokra történő elküldése céljából történik. 

A frekvenciamodulációs index folyamatosan meghaladja az 1-et, nagy sávszélességet igényel a 200 kHz tartományban, nagyon magas 88–108 Megahertz frekvenciatartományban működik, végtelen számú oldalsávval rendelkező komplex áramkörrel rendelkezik, és kiváló minőségű jelet kap magas hangminőség. A frekvencia és a fázismoduláció a szögmoduláció egyik fő kiegészítő módszere, amely a távközlési átviteli rendszerekben gyakran használt vivőfrekvenciás moduláció osztálya.

Az FM jeleket elő lehet állítani közvetlen frekvenciamoduláció alkalmazásával, amelyet úgy érünk el, hogy egy üzenetet közvetlenül beírunk egy feszültség által vezérelt oszcillátorba, vagy közvetett frekvenciamodulációval, amelyet egy üzenetjel integrálásával érünk el egy fázismodulált jel előállításához, amelyet ezután egy kristályvezérelt oszcillátor modulálására használnak, amelynek eredményét egy frekvenciaszorzón keresztül továbbítják FM jel előállítására.

A frekvenciamoduláció használatának esetei magukban foglalják az FM rádióadást, a mágnesszalagos felvevő rendszereket, az újszülöttek rohamainak monitorozását EEG-n keresztül, radarral, szeizmikus kutatással, hangszintézissel, telemetriával, kétirányú rádiórendszerekkel és videoátviteli rendszerekkel.

Frekvencia modulációs egyenlet: FM: VFM (t) = Vco sin (2 p [fc + (Df / Vmo) Vm (t)] t + f)
Amplitúdó moduláció vs frekvencia moduláció
Az amplitúdó-moduláció (AM) egy olyan moduláció, amelyben a vivőhullám amplitúdója a moduláló jel pillanatnyi amplitúdójának megfelelően megváltozik, a fázist és a frekvenciát állandóan tartva. A vivőhullám amplitúdójának módosítása az adatok vagy információk nagy távolságokra történő elküldése céljából történik.

Az amplitúdó-modulációs index 0 és 1 között mozog, alacsony sávszélességet igényel a 10 kHz tartományban, közepes és magas frekvenciatartományokban működik, 535 és 1705 kilohertz között, egyszerű áramköre van, csak két oldalsávval, és rossz minőségű jeleket fogad rossz hanggal minőség.

Az FM és az AM ugyanúgy működik, azonban a vivőhullámaik modulálásának módja eltér. AM esetén a jel erőssége változik a hanginformációk beépítése érdekében. FM esetén a hanginformációk beépítése érdekében a frekvencia, amelynél az áram másodpercenként megváltoztatja a vivőjel irányát, változik.


Frekvencia moduláció a kommunikációs rendszerekben
A távközlésben két különböző típusú frekvencia modulációt alkalmaznak: analóg frekvencia moduláció és digitális frekvencia moduláció.Analóg modulációban egy folyamatosan változó szinusz vivőhullám modulálja az adatjelet. A vivőhullám három meghatározó tulajdonságát - frekvenciát, amplitúdót és fázist - használjuk az AM, PM és a fázis moduláció létrehozására. A frekvenciaváltó, amplitúdó vagy fázisváltó kulcs kategóriába sorolt ​​digitális moduláció hasonlóan működik, mint az analóg, azonban ahol jellemzően analóg modulációt használnak AM, FM és rövidhullámú műsorszóráshoz, a digitális moduláció bináris jelek továbbítását jelenti ( 0 és 1).

Frekvenciamoduláció a rezgéselemzésben
A rezgéselemzés egy olyan folyamat, amelynek segítségével mérjük és elemezzük a gépek rezgési jeleinek vagy frekvenciáinak szintjét és mintázatát a rendellenes rezgésesemények észlelése, valamint a gépek és alkatrészeik általános egészségi állapotának értékelése céljából. A rezgéselemzés különösen hasznos forgó gépeknél, amelyeknél vannak olyan hibamechanizmusok, amelyek amplitúdó- és frekvenciamodulációs rendellenességeket okozhatnak. A demodulációs folyamat közvetlenül képes detektálni ezeket a modulációs frekvenciákat, és az információtartalom helyreállítására szolgál a modulált vivőhullámból.


Hogyan segít az OmniSci figyelni a frekvencia modulációt?
Számos telekommunikációs hálózatban modulációt kell megvalósítani annak érdekében, hogy az információt hordozó jeleket olyan hullámforma képviselje, amely hatékonyan képes áthaladni egy átviteli közegen. Ez a modulált jel demoduláció útján visszakerül az eredeti információt hordozó jelre. Ennek az átvitelnek a megszakadása akkor fordulhat elő, ha rendellenességek vannak a modulált jelekben.

Jeladási rendellenességek vagy rendellenes rezgési minták észlelése hatalmas mennyiségű adatjelen belül hagyományos megoldásokkal nem lehetséges. Az OmniSci segítségével a telco-elemzők könnyedén felismerhetik és vizualizálhatják a hálózati jel anomáliáit több milliárd rekordsorból, a point-and-click SQL lekérdezések ezredmásodpercek alatt.

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista