Modulație de frecvență

Definiția modulației de frecvență

Modularea este procesul prin care informațiile sunt codificate dintr-o sursă de mesaj pentru a le optimiza pentru transmisie. Modulația de frecvență (FM) este codificarea informațiilor într-o undă purtătoare prin schimbarea frecvenței instantanee a undei. Tehnologia FM este utilizată pe scară largă în domeniul calculelor, telecomunicațiilor și procesării semnalului.Diagrama arată diferența dintre undele unui semnal modulator și purtător și modulația frecvenței.

Ce este modularea în frecvență?
Modulația de frecvență este o modulație în care frecvența undei purtătoare este modificată în conformitate cu amplitudinea instantanee a semnalului de modulare, menținând constantă faza și amplitudinea. Modificarea frecvenței undelor purtătoare se efectuează în scopul trimiterii de date sau informații pe distanțe mici. 

Indicele de modulare a frecvenței este în mod constant peste 1, necesită o lățime de bandă mare în domeniul de 200 kHz, funcționează într-un interval de frecvență foarte mare de 88 până la 108 megaherți, are un circuit complex cu un număr infinit de benzi laterale și primește un semnal de înaltă calitate cu sunet de înaltă calitate. Modularea de frecvență și de fază sunt metode principale complementare de modulare a unghiurilor, care este o clasă de modulare a frecvenței purtătorului adesea utilizată în sistemele de transmisie a telecomunicațiilor.

Semnalele FM pot fi generate fie prin utilizarea modulației de frecvență directă, care se realizează prin introducerea unui mesaj direct într-un oscilator controlat de tensiune, fie prin utilizarea modulației de frecvență indirectă, care se realizează prin integrarea unui semnal de mesaj pentru a genera un semnal modulat de fază, care este apoi utilizat pentru a modula un oscilator controlat de cristal, al cărui rezultat este transmis printr-un multiplicator de frecvență pentru a produce un semnal FM.

Cazurile de utilizare a modulației de frecvență includ difuzarea radio FM, sisteme de înregistrare cu bandă magnetică, monitorizarea nou-născuților pentru convulsii prin EEG, radar, prospecție seismică, sinteză de sunet, telemetrie, sisteme radio bidirecționale și sisteme de transmisie video.

Ecuația modulației de frecvență: FM: VFM (t) = Vco sin (2 p [fc + (Df / Vmo) Vm (t)] t + f)
Modulația amplitudinii vs modularea frecvenței
Modulația amplitudinii (AM) este o modulație în care amplitudinea undei purtătoare este modificată în conformitate cu amplitudinea instantanee a semnalului modulator, menținând constantă faza și frecvența. Modificarea amplitudinii undei purtătoare se efectuează în scopul trimiterii de date sau informații pe distanțe mari.

Indicele de modulare a amplitudinii variază de la 0 la 1, necesită lățime de bandă scăzută în intervalul de 10 kHz, funcționează în intervale de frecvență medie și înaltă de la 535 la 1705 Kilohertz, are un circuit simplu cu doar două benzi laterale și primește semnale de calitate scăzută cu sunet slab calitate.

FM și AM funcționează în același mod, totuși diferă modul în care sunt modulate undele purtătoare. Cu AM, puterea semnalului variază pentru a încorpora informații sonore. Cu FM, frecvența la care curentul schimbă direcția pe secundă pentru semnalul purtător este variată pentru a încorpora informații sonore.


Modularea frecvenței în sistemele de comunicații
Există două tipuri diferite de modulație de frecvență utilizate în telecomunicații: modulația de frecvență analogică și modulația de frecvență digitală.În modulația analogică, o undă purtătoare sinusoidală care variază continuu modulează semnalul de date. Cele trei proprietăți definitorii ale unei unde purtătoare - frecvența, amplitudinea și faza - sunt folosite pentru a crea modularea AM, PM și fază. Modulația digitală, clasificată fie cu tasta de schimbare a frecvenței, tasta de deplasare a amplitudinii, fie cu tasta de schimbare a fazelor, funcționează similar cu cea analogică, cu toate acestea, în cazul în care modulația analogică este de obicei utilizată pentru difuzarea AM, FM și cu unde scurte, modulația digitală implică transmiterea semnalelor binare ( 0 și 1).

Modularea frecvenței în analiza vibrațiilor
Analiza vibrațiilor este un proces de măsurare și analiză a nivelurilor și tiparelor semnalelor de vibrații sau a frecvențelor mașinilor pentru a detecta evenimente de vibrații anormale și a evalua starea generală a mașinilor și a componentelor acestora. Analiza vibrațiilor este utilă în special cu mașinile rotative, în care există mecanisme de defecțiune care pot provoca anomalii ale modulației amplitudinii și frecvenței. Procesul de demodulare poate detecta direct aceste frecvențe de modulație și este utilizat pentru a recupera conținutul informațional din unda purtătoare modulată.


Cum ajută OmniSci să monitorizeze modularea frecvenței?
În multe rețele de telecomunicații, este necesară implementarea modulației pentru ca semnalele purtătoare de informații să fie reprezentate printr-o formă de undă care poate trece efectiv printr-un mediu de transmisie. Acest semnal modulat este apoi revenit la semnalul purtător de informații original prin demodulare. Întreruperea acestei transmisii poate apărea dacă există anomalii în semnalele modulate.

Detectarea anomaliilor de semnal sau a modelelor de vibrații anormale în volume enorme de semnale de date nu este posibilă folosind soluții tradiționale. Folosind OmniSci, analiștii telco pot detecta și vizualiza cu ușurință anomaliile semnalelor de rețea de la miliarde de rânduri de înregistrări, cu interogări SQL punctate și clicate returnate în milisecunde.

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje