Forskellen mellem analog og digital modulering

Indholdsfortegnelse:

Hvad er modulering
Hvad er analog modulering
Hvad er digital modulering
Forskellen mellem analog og digital modulering

Det hovedforskel mellem analog og digital modulering er, at en analogt moduleret signal kan optage enhver værdi (i et muligt område). I modsætning hertil kan et digitalt moduleret signal kun optage ét af et diskret sæt værdier.

Kort fortalt er analog og digital modulering to teknikker til modificering af bæresignal til overførsel af information.

Analog modulering, digital modulering, modulering

Hvad er modulering

Antag, at du vil sende din musik, så folk fra kilometer rundt kan høre den. Du kan simpelthen justere lydstyrken. Men det vil ikke tjene formålet, da lyden ville dø af uden at rejse langt væk. Desuden kan selv de mennesker, der ikke ønsker at høre din musik, undgå at lytte, når du skruer op for lydstyrken.

Tænk i stedet på at "konvertere" din lydbølge til en elektromagnetisk bølge og transmittere din musik på den måde. Nu, uden at forhindre andre, er det kun de mennesker, der vil lytte til musikken, der kan bruge en konverter til at konvertere de elektromagnetiske bølger tilbage til lyd og lytte. Et problem opstår imidlertid, når andre mennesker også begynder at udsende deres musik. Deres elektromagnetiske bølger vil forstyrre din; Derefter ender dine lyttere med et virvar af lyde.

Så hvordan gør radiostationer det? De har hver en frekvens, og de sender deres signaler ved hjælp af denne frekvens. En person, der ønsker at lytte til et stykke musik, der udsendes på en bestemt frekvens, bør derefter "stille ind" på denne frekvens ved hjælp af sin egen radio. Men nu er der et andet problem. Mennesker kan høre lyde over et stort frekvensområde. Hvordan kan radiostationerne transmittere alle de forskellige frekvenser ved hjælp af kun en frekvens? Svaret er modulering.

Fakta om modulering

Vi kalder en bølge med en bestemt radiostations frekvens som radiostationens bæresignal. Dette er simpelthen en sinusbølge uden interessante oplysninger i den. Det informationssignal er det signal, der indeholder data, som vi ønsker at overføre (f.eks. kan det være musik i tilfælde af en radiostation). En radiostation ændrer sit bæresignals egenskaber afhængigt af informationssignalet, og denne proces er det, vi kalder modulering. Når en radiostation sender et moduleret signal, skal lytternes radioer demodulere det signal for at udtrække det modtagne signals lydinformation.

Hvad er analog modulering

Ved analog modulering moduleres bæresignalet i forhold til informationssignalet, så det kan tage enhver værdi (dvs. det er en analogt signal). Der er tre hovedtyper af analog modulering:

Amplitude modulering (AM): Her ændres bærebølgeens amplitude afhængigt af informationssignalet:

Amplitude modulering

Som du kan se, når amplituden af informationssignalet ændres, ændres det modulerede signals amplitude også sammen med det.

Frekvensmodulation (FM): Her ændres bærebølgefrekvensen i henhold til informationssignalet.

Frekvensmodulation

Bemærk, at i radioer, for at holde en stations signal adskilt fra en anden stations signal, er der en grænse for mængden af frekvens, som en radiostation kan ændre.

Fasemodulation (PM): Her ændres bærebølgeens fase i henhold til informationssignalet:

Fasemodulation

Hvad er digital modulering

I digital modulering er informationssignalet digitalt; det er et signal, der kun kan optage bestemte værdier. Digitale signaler bruger binære koder; en serie af 0’er og 1’ere. Jo større antallet af 0’er og 1’ere, der bruges til at repræsentere signalet i et givet tidsinterval, jo mere er antallet af værdier, som signalet kunne tage. For eksempel i vores eksempel for en radiostation skal det originale lydsignal "hakkes" i flere korte tidsintervaller. En omtrentlig "tilladt" værdi for signalet skal vælges for hvert tidsinterval. Ved at slå signalet op i minimale tidsintervaller og bruge mange "tilladte værdier" til at repræsentere data, kan lyden fås til at se naturlig ud.

Typer af digital modulering

Der findes flere former for digital modulering. De er amplitude shift keying, on-off keying, frequency-shift keying, phase-shift keying, Quadrature amplitude modulation osv.

I amplitude skiftetastning, signalets amplitude moduleres til at repræsentere informationen. Den enkleste type modulering er on-off tastaturmodulation, hvor bæresignalet er tændt for at repræsentere et 1 og slukket for at repræsentere et 0.

I modsætning til analog modulering, i digital modulering, ændres bærebølgen med bestemte tidsintervaller. Da digital modulering kun kan overføre bestemte værdier, er oplysningerne teknisk set ikke så perfekte som den originale version (folk refererer ofte til dette som at have "low fidelity" til det originale signal). Det er dog lettere at isolere støj fra digitale signaler. Multiplexing (afsendelse af flere forskellige signaler ved hjælp af det samme medium) er også lettere, når modulationen er digital.

Forskellen mellem analog og digital modulering

Tilladte værdier

Et analogt moduleret signal kan optage enhver værdi inden for et område, mens et digitalt moduleret signal kun kan optage en af et sæt diskrete værdier.

Variation med tid

Analog modulering kan producere et signal, der bærer konstant skiftende information. Men digital modulering producerer et signal, hvis værdi ændres med bestemte tidsintervaller.

Adskillelse af støj

Det er svært at adskille signalet fra støj i analog modulering, mens det i digital modulering er let at adskille signalet fra støj.

Konklusion

Hovedforskellen mellem analog og digital modulering er, at et analogt moduleret signal kan optage enhver værdi (i et muligt område). Derimod kan et digitalt moduleret signal kun optage ét af et diskret sæt værdier.