डेटा ट्रांसमिशन की एक विधि के रूप में चरण मॉडुलन

डेटा ट्रांसमिशन की एक विधि के रूप में चरण मॉडुलन
डेटा ट्रांसमिशन की एक विधि के रूप में चरण मॉडुलन
Anonim

जैसा कि आप जानते हैं, एक रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल में एक वाहक होता है, जो एक साधारण हार्मोनिक दोलन के रूप में रेडियो उत्सर्जन पर आधारित होता है u (t)=U cos (ωt +)। इससे यह पता चलता है कि वाहक आवृत्ति संकेत में तीन स्वतंत्र पैरामीटर हैं, जिन पर कार्य करके नियंत्रण संकेत में परिवर्तन को पकड़ना संभव है।

इसका मतलब तीन प्रकार की संभावना है: आयाम (एएम), आवृत्ति (एफएम) और चरण मॉड्यूलेशन (पीएम)।

चरण मॉडुलन
चरण मॉडुलन

फेज मॉडुलन, प्रेषित सिग्नल की वाहक आवृत्ति के प्रारंभिक कोण (चरण) φ0 को बदलकर एनालॉग या डिजिटल जानकारी प्रसारित करने की एक विधि है।

इसके साथ, चरण φ(t) नियंत्रण (मॉड्यूलेटिंग) सिग्नल के आयाम पर निर्भर करता है, अर्थात। (टी)=ω0टी + Δφ∙sinΩt + φ0=0 + ke (t), जहां k आनुपातिकता कारक है।

एक चरण-संग्राहक संकेत आम तौर पर अभिव्यक्ति द्वारा वर्णित है u(t)=Un sin [ωt + φ (t))].

एक स्वर के साथ मॉड्यूलेट करते समय [ई (टी)=ई पाप Ωt] हमारे पास: φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφअधिकतमपाप t.

चरण-संग्राहक संकेत के समीकरण में (t) के मान को प्रतिस्थापित करने के बाद, हम u (t)=Un sin (ω) प्राप्त करते हैं n टी + φ0 + Δφअधिकतम पाप Ωt), जहां Δφअधिकतम नियंत्रण वोल्टेज के आयाम के लिए आनुपातिक अधिकतम चरण परिवर्तन है। Δφअधिकतमको अन्यथा कोणीय मॉडुलन सूचकांक कहा जाता है और इसे m. द्वारा दर्शाया जाता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, FM m=Δφmax =kE पर। समय-भिन्न चरण कोण Θ (t) का तात्कालिक मान Θ (t)=ωn t + φ0 + msin t, तो ω=डी Θ (टी)/डीटी=ωn + एमΩ कोसt, जहां एमΩ=ΔφअधिकतमΩ=ω n =kEΩ - पीएम पर ωnसे अधिकतम आवृत्ति विचलन, मॉड्यूलेटिंग ऑसीलेशन के आयाम और आवृत्ति के सीधे आनुपातिक।

चरण न्यूनाधिक
चरण न्यूनाधिक

इस प्रकार, पीएम के साथ, मॉड्यूलेशन इंडेक्स, जो अधिकतम चरण परिवर्तन को दर्शाता है, नियंत्रण संकेत के आयाम के समानुपाती होता है और मॉड्यूलेशन आवृत्ति पर निर्भर नहीं करता है। औसत मान (विचलन) के सापेक्ष आवृत्ति में परिवर्तन, मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज के आयाम और आवृत्ति के प्रत्यक्ष अनुपात में बदलता है।

उपयोग की शर्तों के आधार पर, चरण मॉडुलन की कई किस्में हैं। उनमें से एक, विशेष रूप से, सापेक्ष चरण शिफ्ट कुंजीयन है।

इस रूप में, मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के आधार पर, सिग्नल का केवल चरण बदलता है, और आवृत्ति औरआयाम अपरिवर्तित रहता है। ओएफएम के साथ, सूचना मूल्य चरण में पूर्ण परिवर्तन नहीं है, बल्कि पिछले मूल्य के सापेक्ष इसका परिवर्तन है।

वह इलेक्ट्रॉनिक सर्किट जो मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के अनुसार मॉड्यूलेटेड वेवफॉर्म (अनमॉड्यूलेटेड कैरियर के सापेक्ष) के फेज एंगल को बदलने का कारण बनता है, फेज मॉड्यूलेटर कहलाता है।

ऐसे कई प्रकार के चित्र विकसित किए गए हैं। एक साधारण मॉड्यूलेटर सर्किट में एक वैरिकैप होता है - एक डायोड जो नियंत्रण वोल्टेज की कार्रवाई के तहत जंक्शन कैपेसिटेंस को बदलने में सक्षम होता है। इस सर्किट में, मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज वैरिकैप की कैपेसिटेंस को बदल देता है। फेज शिफ्ट इस डायोड की धारिता के सापेक्ष मान और भार प्रतिरोध R पर निर्भर करता है।

सापेक्ष चरण शिफ्ट कुंजीयन
सापेक्ष चरण शिफ्ट कुंजीयन

इस प्रकार, यह बदलाव मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज पर निर्भर करता है। यही रेडियो सिग्नल के फेज मॉडुलन का कारण बनता है। हालांकि, इस तरह की शिफ्ट मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज से गैर-रैखिक रूप से संबंधित है, वैरिकैप की कैपेसिटेंस मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज से गैर-रैखिक रूप से संबंधित है, जो चरण मॉड्यूलर के डिजाइन में अतिरिक्त समस्याएं पैदा करती है।

अपने शुद्ध रूप में, इसके अंतर्निहित गंभीर दोष - कम शोर प्रतिरक्षा के कारण चरण मॉड्यूलेशन का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है।

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