அதிர்வெண் மாற்ற விசை (FSK) வேலை மற்றும் பயன்பாடுகள்

அதிர்வெண் ஷிப்ட் கீயிங் மிக முக்கியமானது டிஜிட்டல் பண்பேற்றம் நுட்பம், இது FSK என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு சமிக்ஞை வீச்சு, அதிர்வெண் மற்றும் கட்டத்தை பண்புகளாகக் கொண்டுள்ளது. ஒவ்வொரு சமிக்ஞையிலும் இந்த மூன்று பண்புகள் உள்ளன. சமிக்ஞை சொத்தில் ஏதேனும் ஒன்றை அதிகரிக்க, பண்பேற்றம் செயல்முறைக்கு செல்லலாம். ஏனெனில் பல்வேறு நன்மைகள் உள்ளன பண்பேற்றம் நுட்பம் . அவற்றில் சில நன்மைகள் - ஆண்டெனா அளவு குறைக்கப்பட்டது, சமிக்ஞைகளின் மல்டிபிளெக்ஸைத் தவிர்ப்பது, எஸ்.என்.ஆரைக் குறைத்தல், நீண்ட தூர தொடர்பு சாத்தியம் போன்றவை. இவை பண்பேற்றம் செயல்முறையின் முக்கியமான நன்மைகள். கேரியர் சிக்னலின் படி உள்ளீட்டு பைனரி சிக்னலின் வீச்சுகளை நாங்கள் மாற்றியமைத்தால், அதாவது அலைவீச்சு ஷிப்ட் கீயிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இங்கே, இந்த கட்டுரையில், அதிர்வெண் மாற்ற விசை மற்றும் எஃப்.எஸ்.கே பண்பேற்றம், நீக்குதல் செயல்முறை மற்றும் அவற்றின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் என்ன என்பதை விவாதிக்க உள்ளோம்.

அதிர்வெண் ஷிப்ட் கீயிங் என்றால் என்ன?

கேரியர் சிக்னலின் படி உள்ளீட்டு பைனரி சிக்னலின் அதிர்வெண் பண்புகளை மாற்றுவது அல்லது மேம்படுத்துவது என இது வரையறுக்கப்படுகிறது. அலைவீச்சு மாறுபாடு ASK இன் முக்கிய குறைபாடுகளில் ஒன்றாகும். எனவே, ஒரு சில பயன்பாடுகளில் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படும் இந்த கேட்கும் பண்பேற்றம் நுட்பத்தின் காரணமாக. அதன் ஸ்பெக்ட்ரம் சக்தி செயல்திறனும் குறைவாக உள்ளது. இது அதிகாரத்தை வீணாக்க வழிவகுக்கிறது. எனவே இந்த குறைபாடுகளை சமாளிக்க அதிர்வெண் ஷிப்ட் கீயிங் விரும்பப்படுகிறது. FSK பைனரி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது அதிர்வெண் மாற்ற விசை (பி.எஃப்.எஸ்.கே). கீழே என்ன அதிர்வெண் ஷிப்ட் கீயிங் கோட்பாடு என்ன நடக்கிறது என்பதை விவரிக்கிறது அதிர்வெண் மாற்ற விசை பண்பேற்றம் .

அதிர்வெண் மாற்ற விசை கோட்பாடு

இந்த அதிர்வெண் மாற்ற விசை கோட்பாடு கேரியர் சமிக்ஞைக்கு ஏற்ப பைனரி சிக்னலின் அதிர்வெண் பண்புகள் எவ்வாறு மாறியது என்பதைக் காட்டுகிறது. FSK இல், பைனரி தகவல்களை ஒரு கேரியர் சிக்னல் மூலம் அதிர்வெண் மாற்றங்களுடன் அனுப்ப முடியும். கீழே உள்ள வரைபடம் காட்டுகிறது அதிர்வெண் மாற்றம் விசை தொகுதி வரைபடம் .

FSK- தொகுதி-வரைபடம்

FSK இல், FSK பண்பேற்றப்பட்ட அலைவடிவங்களை உருவாக்க இரண்டு கேரியர் சிக்னல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் பின்னணியில், எஃப்.எஸ்.கே பண்பேற்றப்பட்ட சமிக்ஞைகள் இரண்டு வெவ்வேறு அதிர்வெண்களின் அடிப்படையில் குறிப்பிடப்படுகின்றன. அதிர்வெண்கள் 'குறி அதிர்வெண்' மற்றும் 'விண்வெளி அதிர்வெண்' என்று அழைக்கப்படுகின்றன. குறி அதிர்வெண் தர்க்கம் 1 ஐ குறிக்கிறது மற்றும் விண்வெளி அதிர்வெண் தர்க்கம் 0 ஐ குறிக்கிறது. இந்த இரண்டு கேரியர் சமிக்ஞைகளுக்கு இடையே ஒரே ஒரு வித்தியாசம் உள்ளது, அதாவது கேரியர் உள்ளீடு 1 கேரியர் உள்ளீடு 2 ஐ விட அதிக அதிர்வெண் கொண்டது.

கேரியர் உள்ளீடு 1 = Ac Cos (2ωc + θ) t

கேரியர் உள்ளீடு 2 = ஏசி காஸ் (2ωc-θ) டி

2: 1 மல்டிபிளெக்சரின் சுவிட்ச் (கள்) FSK வெளியீட்டை உருவாக்க முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பைனரி உள்ளீட்டு வரிசையின் அனைத்து தர்க்க 1 களுக்கும் இங்கே சுவிட்ச் கேரியர் உள்ளீடு 1 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. உள்ளீட்டு பைனரி வரிசையின் அனைத்து தர்க்க 0 களுக்கும் சுவிட்ச் (கள்) கேரியர் உள்ளீடு 2 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, இதன் விளைவாக எஃப்.எஸ்.கே பண்பேற்றப்பட்ட அலைவடிவங்கள் குறி அதிர்வெண்கள் மற்றும் விண்வெளி அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன.

FSK- பண்பேற்றம்-வெளியீடு-அலைவடிவங்கள்

இப்போது எஃப்.எஸ்.கே பண்பேற்றப்பட்ட அலையை ரிசீவர் பக்கத்தில் எவ்வாறு குறைக்க முடியும் என்பதைப் பார்ப்போம். டெமோடூலேஷன் பண்பேற்றப்பட்ட சமிக்ஞையிலிருந்து அசல் சமிக்ஞையை மறுகட்டமைப்பதாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த நீக்கம் இரண்டு வழிகளில் சாத்தியமாகும். அவை

• ஒத்திசைவான FSK கண்டறிதல்
• ஒத்திசைவற்ற FSK கண்டறிதல்

கண்டறியும் ஒத்திசைவான மற்றும் ஒத்திசைவற்ற வழிக்கு இடையிலான ஒரே வித்தியாசம் கேரியர் சமிக்ஞையின் கட்டமாகும். டிரான்ஸ்மிட்டர் பக்கத்திலும் ரிசீவர் பக்கத்திலும் நாம் பயன்படுத்தும் கேரியர் சமிக்ஞை ஒரே கட்டத்தில் இருந்தால், டெமோடூலேஷன் செயல்முறை அதாவது ஒரு ஒத்திசைவான கண்டறிதல் வழி என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது ஒத்திசைவு கண்டறிதல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. டிரான்ஸ்மிட்டர் மற்றும் ரிசீவர் பக்கத்தில் நாம் பயன்படுத்தும் கேரியர் சிக்னல்கள் ஒரே கட்டத்தில் இல்லை என்றால், ஒத்திசைவற்ற கண்டறிதல் எனப்படும் இத்தகைய பண்பேற்றம் செயல்முறை. இந்த கண்டறிதலுக்கான மற்றொரு பெயர் ஒத்திசைவற்ற கண்டறிதல்.

ஒத்திசைவான FSK கண்டறிதல்

இந்த ஒத்திசைவான FSK கண்டறிதலில், பெறுநரை அடையும் போது பண்பேற்றப்பட்ட அலை சத்தத்தால் பாதிக்கப்பட்டது. எனவே, இந்த சத்தத்தை பயன்படுத்துவதில் இருந்து அகற்றலாம் அலைவரிசை வடிகட்டி (பிபிஎஃப்). இங்கே பெருக்கி கட்டத்தில், சத்தமில்லாத FSK பண்பேற்றப்பட்ட சமிக்ஞை உள்ளூர் இருந்து கேரியர் சிக்னலுடன் பெருக்கப்படுகிறது ஆஸிலேட்டர் சாதனம். இதன் விளைவாக சமிக்ஞை பிபிஎப்பிலிருந்து செல்கிறது. பைனரி உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண்ணுக்கு சமமான அதிர்வெண்ணை துண்டிக்க இந்த பேண்ட்பாஸ் வடிப்பான் ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே அதே அதிர்வெண்களை முடிவு சாதனத்திற்கு அனுமதிக்கலாம். இங்கே இந்த முடிவு சாதனம் FSK பண்பேற்றப்பட்ட அலைவடிவங்களின் இடம் மற்றும் குறி அதிர்வெண்களுக்கு 0 மற்றும் 1 ஐ வழங்குகிறது.

ஒத்திசைவான-எஃப்.எஸ்.கே-கண்டறிதல்

ஒத்திசைவற்ற FSK கண்டறிதல்

பண்பேற்றப்பட்ட FSK சமிக்ஞை பேண்ட்பாஸ் வடிகட்டி 1 மற்றும் 2 இலிருந்து வெட்டு அதிர்வெண்களுடன் அனுப்பப்படுகிறது, இது இடைவெளி மற்றும் குறி அதிர்வெண்களுக்கு சமம். எனவே, தேவையற்ற சமிக்ஞை கூறுகளை பிபிஎப்பிலிருந்து அகற்றலாம். மாற்றியமைக்கப்பட்ட FSK சமிக்ஞைகள் இரண்டு உறை கண்டுபிடிப்பாளர்களுக்கு உள்ளீடாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த உறை கண்டுபிடிப்பானது ஒரு சுற்று கொண்டதாகும் ஒரு டையோடு (டி). உறை கண்டுபிடிப்பிற்கான உள்ளீட்டின் அடிப்படையில் அது வெளியீட்டு சமிக்ஞையை வழங்குகிறது. இந்த உறை கண்டறிதல் வீச்சு நீக்குதல் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் உள்ளீட்டின் அடிப்படையில் அது சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அது வாசல் சாதனத்திற்கு அனுப்பப்படுகிறது. இந்த நுழைவு சாதனம் வெவ்வேறு அதிர்வெண்களுக்கு தர்க்கம் 1 மற்றும் 0 ஐ வழங்குகிறது. இது அசல் பைனரி உள்ளீட்டு வரிசைக்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, எஃப்.எஸ்.கே தலைமுறை மற்றும் கண்டறிதல் இந்த வழியில் செய்யப்படலாம். இந்த செயல்முறையை அறியலாம் அதிர்வெண்-ஷிப்ட் கீயிங் மாடுலேஷன் மற்றும் டெமோடூலேஷன் சோதனை கூட. இந்த FSK பரிசோதனையில், FSK ஐ 555 டைமர் ஐசி மூலம் உருவாக்க முடியும் மற்றும் 565IC ஆல் கண்டறிதல் சாத்தியமாகும், இது a கட்டம் பூட்டப்பட்ட வளையம் (பி.எல்.எல்) .

ஒத்திசைவற்ற-எஃப்.எஸ்.கே-கண்டறிதல்

சில உள்ளன அதிர்வெண் மாற்றம் விசை நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன.

நன்மைகள்

• சுற்று கட்ட எளிய செயல்முறை
• பூஜ்ஜிய அலைவீச்சு மாறுபாடுகள்
• உயர் தரவு வீதத்தை ஆதரிக்கிறது.
• பிழையின் குறைந்த நிகழ்தகவு.
• உயர் எஸ்.என்.ஆர் (சத்தம் விகிதத்திற்கு சமிக்ஞை).
• ASK ஐ விட அதிக சத்தம் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி
• பிழை இல்லாத வரவேற்பு FSK உடன் சாத்தியமாகும்
• உயர் அதிர்வெண் ரேடியோ பரிமாற்றங்களில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்
• உயர் அதிர்வெண் தகவல்தொடர்புகளில் விரும்பத்தக்கது
• குறைந்த வேக டிஜிட்டல் பயன்பாடுகள்

தீமைகள்

• இதற்கு ASK மற்றும் PSK ஐ விட அதிக அலைவரிசை தேவைப்படுகிறது (கட்ட ஷிப்ட் கீயிங்)
• பெரிய அலைவரிசையின் தேவை காரணமாக, இந்த எஃப்.எஸ்.கே குறைந்த வேக மோடம்களில் மட்டுமே பயன்படுத்த வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது பிட் வீதம் 1200 பிட் / நொடி.
• கட்ட மாற்ற விசையை விட AEGN சேனலில் பிட் பிழை விகிதம் குறைவாக உள்ளது.

இவ்வாறு, தி அதிர்வெண் மாற்ற விசை உள்ளீட்டு பைனரி சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் பண்புகளை அதிகரிப்பதற்கான சிறந்த டிஜிட்டல் மாடுலேஷன் நுட்பமாகும். எஃப்.எஸ்.கே பண்பேற்றம் நுட்பத்தால் ஒரு சில டிஜிட்டல் பயன்பாடுகளில் பிழை இல்லாத தகவல்தொடர்புகளை நாம் அடைய முடியும். ஆனால் இந்த எஃப்.எஸ்.கே வரையறுக்கப்பட்ட தரவு வீதத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதிக அலைவரிசையை QAM ஆல் கடக்க முடியும், இது குவாட்ரேச்சர் அலைவீச்சு பண்பேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது அலைவீச்சு பண்பேற்றம் மற்றும் கட்ட பண்பேற்றம் ஆகியவற்றின் கலவையாகும்.