Chastotani aniqlashda tushuntirilgan
2024-09-03 3447

Chastotani o'zgartirish (FM) - bu radioaloqa manzarasini o'zgartirgan texnologiya, radioaloqa manzarasini o'zgartirgan, ularda shovqinli aniqlik va aralashuvga qarshi kurashishni taklif qiladi.Zamonaviy aloqa tizimlarida o'zining asosiy rolini o'zining asosiy roliga ilib yuritishdan, FM Biz qanday uzatamiz va ma'lumot olishimiz va olishimizning asosiga aylandi.Ushbu modda chastota modulyatsiyasining murakkab ishlariga, uning asosiy printsiplari, amaliy dasturlarini va ushbu aloqa usulini takomillashtirishda davom etadigan texnologik yutuqlarni o'rganib chiqadi.Taniqli audio radioeshittirish yoki ishonchli favqulodda vaziyatlarda, FM turli xil domenlar bo'yicha izchil signallarni etkazib berishda kamsitilmagan.

Katalog

1-rasm: Chastotani modulyatsiya va FM radiosi

Chastota modulyatsiyasi (FM) nima?

Chastotani modelyatsiya (FM) - bu radioaloqadagi asosiy texnik vositadir, unda tashuvchi to'lqinning chastotasi kiruvchi signalning amplitudasi, bu audio yoki ma'lumotlar bo'lishi mumkin bo'lgan amplitsiyaning amplitudasiga muvofiq o'zgartirilgan.Ushbu jarayon modulyatsiya signalining amplitudasi va tashuvchidagi chastota o'zgarishi o'rtasidagi bevosita bog'liqlikni keltirib chiqaradi.Ushbu o'zgarishlar kilogettda (kilohirtda o'lchanadi).Masalan, ± 3 kHzning og'ishi, tashuvchi chastotasi, yuqorida va undan pastda joylashgan 3 kHz, ushbu siljishlardagi ma'lumotlarni kodlash, bu ko'rsatkichni kodlaydi.Tushunish, ayniqsa 88,5 dan 108 MGts gacha bo'lgan chastotalarda FM-dan samarali foydalanish (VHF) orqali samarali foydalanish uchun echim.Bu erda katta og'ishlar, masalan ± 75 kHz kabi keng tarqalgan FM (WBFM) ni yaratish uchun ishlatiladi.Ushbu usul, odatda, har bir kanalda 200 k atrofida 200 k atrofida bo'lgan katta tartibli keng qamrovli ovoz berish uchun.Kanallar o'rtasidagi aralashuvdan qochish uchun ushbu o'tkazish qobiliyatini boshqarish uchun ko'p odamlar gavjum edi.

Aksincha, Mobil radioaloqadagi kabi, o'tkazish qobiliyati cheklangan vaqtda farqli ravishda, tor-guruh (NBFM) ishlatiladi.NBFM Kichikroq og'ishlar bilan ishlaydi, ± 3 kHz atrofida, ba'zida 10 kHz kabi tor piyozlar ichida ishlashi mumkin.Ushbu yondashuv yuqori audio sodiq emas, balki chidamlilik barqaror va ishonchli aloqa qilishda idealdir.Masalan, huquq-tartibot idoralari yoki favqulodda xizmatlarda, NBFM binolar barqarorligini ta'minlaydi, hatto shahar sozlamalarida binolar va tunnel kabi jismoniy to'siqlar bilan.Oferistika bo'yicha tortamalar uchun mo'ljallangan keng kanallar uchun kamerali spektrni olish imkoniyatini, aloqa ravshanligini ta'minlash uchun kanallar varaqasini topshirish va spektrdan foydalanishni talab qiladigan.

Chastotani o'chirish jarayoni

2-rasm: chastotani tenglashtirish

Chastotani o'chirish radioaloqa statistikasi chastota moduli tashuvchisidan aniqlanganligini ta'minlaydigan, asl signalni aniq amalga oshirilishini ta'minlash.Ushbu jarayon chastotani v ariat ionlariga aylantiradi v ariat ionlariga, audio yoki ma'lumotlarni aks ettirish, qo'shimcha kuchaytirish uchun asl signalni aks ettiradi.Ushbu vazifa, masalan, FM demodulyatorlari, detektorlar yoki kamsitishlar kabi ishlatiladigan qurilmalar chastotali smenadalikni signalizatsiya qilish paytida o'zgaruvchan o'zgarishlarni o'zgartirish uchun mo'ljallangan.Demodulyatorni tanlash aniq, o'tkazish qobiliyatining samaradorligi va o'ziga xos foydalanish muhitiga bog'liq.Texnik jihatdan, demodulyatsiya signalni antenna qabul qilganda boshlanadi va tyuner yordamida atrofdagi shovqin yoki yaqin signallardan ajratilgan.Ushbu bosqich talab qilinadi, chunki har qanday qoldiq shovqin demodulyatsiya aniqligini kamaytirishi mumkin.O'tkazilgan signal keyinchalik drodenculyatori orqali o'tadi, bu erda V ariat ionlari v ariat ionlariga to'g'ridan-to'g'ri asl signalning amplitudasiga to'g'ridan-to'g'ri mos keladi.

Ma'lumot uzilishida, hatto kichik xatolar hatto ma'lumotlarning yo'qolishi yoki korruptsiyaga olib kelishi mumkin, u ustunlar yuqori.Dismodlangan signal odatda raqamli interfeysga, u erda mikrokontroller yoki kompyuterlar tomonidan qayta ishlangan.Moliyaviy tranzaktsiyalar yoki havo harakatini boshqarish kabi yuqori ma'lumotlar yaxlitligini talab qiladigan muhitlar, minimal buzilishlar bilan tez chastota o'zgarishlarini amalga oshirishga qodir demodulyatorlarga tayanadi.Ilg'or xato-tekshirish protokollari va real vaqtli monitoring tizimlari ko'pincha ma'lumotlarni o'z vaqtida uzatishni ta'minlash, aniq o'lchash texnologiyasini berish uchun ko'pincha ish bilan ta'minlanadi.

FM modulalari

Chastotalash-modellashtirilgan (FM) signallari har bir texnik ehtiyojlarga mos keladigan turli usullarni o'z ichiga oladi.Modulyatsiya texnikasini tanlash aloqa tizimlarining ishlashi va ishonchliligiga ta'sir qiladi.

Varaktor Diod osicator:

3-rasm: FM signallarini yaratish uchun Varaktor Diode dyode osicator

FM signallarini yaratishning umumiy usuli - osatator zanjiri ichida valyontor diodidan foydalanish.Varakor diodning qobiliyatini amaliy kuchlanish bilan o'zgartirish, to'g'ridan-to'g'ri osatatorning chastotasini o'zgartiradi.Ushbu usul tor-guruh FM (NBFM) signallarini ishlab chiqarish uchun samarali.Kosmos va quvvat cheklangan ko'chma aloqa moslamalari uchun juda mos keladi.Biroq, bu soddaligi cheklangan chastota barqarorligi va aniqligi mavjud.Shuning uchun, bu yuqori sodiqlik yoki keng guruh FM (WBFM) talab qiladigan dasturlarga kamroq mos keladi.

Fazali qulflangan looplar:

4-rasm: fazali qulflangan pastadir tizimi

Aniqroq chastota modulyatsiyasini talab qiladigan arizalar uchun fazali qulflangan looplar (pls) ko'pincha afzal ko'riladi.Plls aniq chastotani nazorat qilishni ta'minlaydi, signal yaxlitligi talab qilinadigan muhit uchun idealizatsiya qiladi.Plitni kiruvchi chastotasini kirish signaliga qulflaydi, vaqt o'tishi bilan barqarorlikni ta'minlaydi.PlL-ga asoslangan modulli modulli moduliyalar stantsiya stantsiyalari yoki havo harakatini boshqarish tizimlari kabi chastota standartlariga qat'iy rioya qilishni talab qiladigan tizimlarda qo'llaniladi.Biroq, Pls Pls-ni amalga oshirish muammolarni keltirib chiqaradi.PLL LOPOPning parametrlari optimal ishlashni ta'minlash uchun ehtiyotkorlik bilan boshqarilishi kerak.Masalan, halqa o'tkazish qobiliyati V ariat ionlarini kesish uchun etarlicha aniq, shovqin va istalmagan chastotalarni filtrlash uchun etarlicha tor bo'lishi kerak.Ushbu balansga erishish ko'pincha qo'llaniladigan sozlash va sinovdan o'tishni talab qiladi, operatorlar real vaqt rejimida kamerali parametrlarni o'lchash va sozlash.

Afzallik va kamchiliklar

FM afzalliklari

Chastotani o'zgartirish (FM) ko'plab afzalliklarni taklif etadi, ayniqsa signal ravshanligi va ishonchliligini saqlab qolishda.Bitta asosiy foyda - bu fm shovqin va signal kuchlari v ariat ionlari.O'tkir bo'lmagan modulyatsiya (AM) dan farqli o'laroq, signal amplitudani o'zgartirish orqali signal sifatiga ta'sir qiladi, FM kodlari chastota o'zgarishi orqali ma'lumotlarni kodlaydi.Ushbu yondashuv FMni amplitatsiya bilan bog'liq tartibsizliklarga moyil qiladi, agar signal kuchi ma'lum bir chegaradan yuqori bo'lib qolmoqda.Ushbu mustahkamlik mobil aloqa sohasida ayniqsa foydalidir, u erda (oluvchi shaharlar yoki o'rmonlar kabi turli muhitlar orqali harakat qilib turishi mumkin.Tashqi sharoitlarda o'zgaruvchan sharoitlarga qaramay, FM-ning aniq muloqot qilish qobiliyati idealdir.Masalan, transport vositalarida muloqot tizimlarida FM drayverlar va dispetcherlik markazlari, hatto turli xil signal kuchlari bilan harakatlanayotgan joylar orqali harakatlanayotganda ham uzluksiz aloqalarni ta'minlaydi.FMning shovqinli immuniteti ham uni yuqori sifatli eshittirishlar uchun mukammal qiladi, ko'pincha ekologik shovqinni filtrlaydi, ular ko'pincha amplituda ta'sir qiladi.

FMning yana bir afzalligi uning chiziqli bo'lmagan radio chastotasi (RF) kuchaytirgichlar bilan mosligi.FM modulyatsiya pastki quvvat bosqichida tezlikni pasaytirishga imkon beradi, bu esa katta buzilmasdan signalni oshiradigan chiziqli bo'lmagan kuchaytirgichlardan foydalanishni ta'minlaydi.Ushbu samaradorlik ko'chma arizalarda ayniqsa foydali.Masalan, qo'lda ishlaydigan radiolarda, kam quvvatli kuchaytirgichlardan foydalangan holda, kamroq joylarda uzaytiriladigan operatsiyalar paytida operatsion vaqtni kengaytirishlari mumkin.

FM kamchiliklari

Uning afzalliklariga qaramay, chastota modulyatsiyasi (FM) cheklovlar mavjud.Birlamchi kamchilik - bu boshqa modulyatsiya usullariga nisbatan past spektrning pastligi, masalan, faza modulyatsiyasi (Bosh vazir) va kvadratura ammasi modulyatsiyasi (QAM).FM odatda bir xil ma'lumot stavkalariga erishish uchun ko'proq tarmoqli chorilarni talab qiladi, ayniqsa cheklangan o'tkazish qobiliyati cheklangan muhitga mos keladi.

Yana bir noqulaylik - bu FM demodulyatorlari bilan bog'liq murakkablik va xarajatlar.Ushbu jarayon murakkab aylanish va aniq tarkibiy qismlarni talab qiladi, FM tizimlarini sotish va ularni sotish uchun ko'proq qimmatga tushadi.Yana nima, FM signallari sharsimon tartib-asoratni, ayniqsa keng tarmoqli (WBFM) dasturlarida nazariy jihatdan kengayib borayotgan yonma-yon joylashgan.Ushbu o'tkazish qobiliyatini boshqarish signallarning emirilishining oldini olish uchun aniq filtrlashni talab qiladi.Noto'g'ri ishlab chiqilgan filtrlar signal sifatli muammolarga, xususan, bir nechta FM signallari birgalikda o'rnatilgan muhitda.

FM tarixi va rivojlanishi

Chastotani mododlash (FM) joriy etish statik aralashuvni kamaytirishga va signal ravshanligini oshirishga qaratilgan radiotexnikaga kiritilgan.Radioning dastlabki kunlarida statik jiddiy muammo edi, ayniqsa amplituda modulyatsiya (AM) bilan.Men tizimlar shovqinga juda moyil edi, chunki ular v ariat ionlari orqali amplitudada ma'lumotlarni kodlashdi.Elektr bo'ronlari va elektr uzatish liniyalari kabi atrof-muhit omillari ushbu signallarni osongina buzishi mumkin.

1928 yilda amerika muhandisi Edvin Armstrong "o'tkazish qobiliyatini kuchaytirmasdan statik" statik-ni kamaytirish uchun FMni o'rganishni boshladi.AMdan farqli o'laroq, FM chastota o'zgarishi orqali ma'lumotni kodlaydi, uni statik va shovqin bilan kamroq berishi mumkin.Armstrongning yondoshuvi inqilobiy edi, chunki o'tkazish qobiliyatini kamaytirish signal sifatini yaxshilashning yagona usuli edi.U juda kuchli muhitda, hatto qiyin muhitda ham yuqori shovqinli yuqori tovushli yuqori ovoz sifatini etkazib berishi mumkinligini namoyish etdi.Sanoat mutaxassislaridan shubhalanishiga qaramay, Armstrong FM samaradorligini isbotlashga qaror qildi.1939 yilda u texnologiyaning afzalliklarini namoyish etish uchun O'z FM radiostansiyasini ishga tushirdi.Stantsiya 42 dan 50 MGts o'rtasidagi chastota diapazonida, FMning yuqori sifatli va statikka qarshilik ko'rsatadigan chastota diapazonida ishlaydi.

Armstrong stantsiyasining muvaffaqiyati FM guruhini 88-108 MGtsga oshirdi FM guruhini kengaytirdi.Ushbu o'tish muammosiz emas, chunki mavjud FM qabul qiluvchilar bekor qilinganidek, ishlab chiqaruvchilarni qayta loyihalashtirishni va iste'molchilarni o'z uskunalarini yangilashga talab qiladi.Oxir oqibat, FMning ovoz sifati, aralashuvga chidamliligi va ishonchlilik dastlabki radioeshittirish va mobil aloqa uchun standart sifatida o'rnatilgan boshlang'ich qiyinchiliklardan ustun keldi.

Modulyatsiya indeksi va og'ish koeffitsienti

Chastotani o'zgartirish (FM), modulyatsiya indeksi va og'ishlar nisbati tizimning ishlashini to'g'ridan-to'g'ri ta'sir ko'rsatadigan o'zgarishlarni sezilarli darajada ta'sir qiladi.

Modulyatsiya indeksi modulyatsiya qilingan signal chastotasiga nisbatan chastotani o'lchaydi, signalning tor-guruhi (nbfm) yoki keng tarmoqli FM (WBFM) bo'lganligini aniqlaydi.WBFM standart passistikasi, muhandislar modulyatsiya indeksini diqqat bilan hisoblashlari kerak, chunki signal belgilangan o'tkazish qobiliyati doirasida qolishini ta'minlash uchun ehtiyotkorlik bilan hisoblashlari kerak.Ushbu jarayon real vaqtda doimiy ravishda monitoring va sozlash, ko'pincha real vaqtda spektrni audio sadoqat va tartibga solish o'tkazish qobiliyati chegaralari o'rtasida to'g'ri muvozanatni saqlash uchun doimiy ravishda tahlil qiluvchilarni qo'llaydi.

Eng yuqori modulli signal chastotasiga nisbati bo'lgan maksimal chastotali kesmalik nisbati katta rol o'ynaydi.WBFM tizimlarida yuqori audio sifati uchun yuqori og'ish koeffitsienti bekor qilishning o'tkazish qobiliyati va ilg'or filtrlashni oldini olish uchun keng qamrovli qabul qilish va ilg'or filtrlashni talab qiladi.Aksincha, NBFM dasturlarida pastki qismlarga o'tish koeffitsientiga shoshilinch ravishda texnik xizmatlardan unumli foydalanishga imkon beradi.To'g'ri modulyatsiya indeksi va og'ish nisbati, nozik vazifa hisoblanadi.Havoni trafikni boshqarish kabi o'lchamlarda, masalan, havo harakatini boshqarish texnikasi aralashuvdan saqlanish uchun ushbu parametrlarni mukammal sozlashlari kerak.

Chastotani modulyatsiya o'tkazish qobiliyati

5-rasm: FM 'centwidth

FM o'tkazish qobiliyati - bu aloqa tizimlarining sifati va samaradorligiga ta'sir qiladigan asosiy omil.Bu, avvalambor, chastota og'ish va modulli signal chastotasi, tashuvchining ikkala tomonida yonma-yon joylashgan.Ushbu yonmabandliklar cheksiz nazariyani uzaytirmoqdalar, ularning intensivligi tashuvchidan kelib chiqadi, muhandislarga sifatni buzmasdan chekdorlikni cheklaydi.Ovozni eshittirishda, FMning keng ko'magida yuqori darajada ovoz berish sifatini va nutqni o'ziga xos tovush sifatini qo'llab-quvvatlaydi.Eshittirish muhandislari ovoz sifatini spektrni taqsimlash, har bir kanalning keng qamrovli chastotalar bilan aralashmasdan ishlashini ta'minlashlari kerak.

Aksincha, torvosni saqlash uchun ikki tomonlama radioaloqa ichida ikki tomonlama radioaloqa ichida qo'llaniladi.Bu erda maqsad cheklangan spektrda bir nechta kanallarda aniq aloqa.NBFMning qisqartirilgan o'tkazish qobiliyati cheklangan kanalni favqulodda vaziyatlar xizmatlariga ariza berishga imkon beradi.FM o'tkazish qobiliyati samarali boshqarish - bu juda ko'p, ayniqsa radiostansiyalar ko'plab radiostansiyalar mavjud.Murmonmandlar stiltering va dinamik spektrni boshqarishdan foydalangan holda aniq uzatishni oldini olish uchun muhandislar o'tkazish qobiliyatini sinchkovlik bilan nazorat qilishlari kerak.

Chastotani o'zgartirishni qo'llash

Chastotani mododlash (FM) turli sohalarda turli sohalarda keng qo'llaniladi, ular shovqin va signal ravshanligi tufayli keng qo'llaniladi.Bu erda ba'zi asosiy dasturlar mavjud:

• Radio eshittirish: FM musiqa va nutqni namoyish qilish uchun standart bo'lib, minimal shovqin bilan yuqori sodiqlikni taklif qiladi.Eshittirish muhandislari audio sifati va o'tkazish qobiliyati, ayniqsa shaharlarda og'ir spektrdan foydalanish bilan bog'liq bo'lgan FM uzatuvchilarni doimiy ravishda kalratrizatsiya qilishlari kerak.

• Radar tizimlari: FM aniq aniqlash va kuzatib borish uchun mukammal bo'lgan radarda signal ravshanligini oshiradi.Operatorda radarni qoplash parametrlarini, radarni kesish parametrlarini, havo harakatini boshqarish va harbiy kuzatuv kabi ideal dasturlarda idealizatsiya qilishlari kerak.

• Seysmik qidiruv: FM, er osti geologik shakllanishini o'rganish uchun ishlatiladi, neft va gaz kabi sanoat tarmoqlari uchun batafsil ma'lumotlarni taqdim etadi.FM-mo`lmatli signallarning ravshanligi er osti inshootlarini to'g'ri xaritalash uchun talab qilinadi, qimmatbaho burg'ulash xatolari xavfini kamaytiradi.

• Elektroencalencialografiya (EEG): tibbiy diagnostika bo'yicha, FM Eleg Sinovlarda miya faolligi signallarini aniq etkazishni ta'minlaydi.Texnikaliklar buzilishning oldini olish uchun FM parametrlarini diqqat bilan boshqarishlari kerak, epilepsiya va miya jarohatlari kabi sharoitlar uchun aniq o'qishni ta'minlaydilar.

FM va AM o'rtasidagi farq

Ko'maklashmoq	Chastotani o'zgartirish (FM)	Amplituda modulyatsiya (AM)
Ovoz sifati	Ovoz sifati kam bo'lgan Shovqinga moyillik.	Odatda tovush sifatini pasaytiradi shovqin va shovqinlarga moyillik.
Tizim narxi	Murakkabligi sababli qimmatroq Modulyatsiya va demodulyatsiya jarayoni.	Odatda amalga oshirish uchun arzonroq sodda modulyatsiya va demodulyatsiya sxemalari tufayli.
Transmissiya diapazoni	Jismoniy to'siqlar bilan to'sqinlik qilishi mumkin, cheklangan samarali diapazon.	Uzoq masofalar davomida yuqishi mumkin, uzoq masofali aloqa uchun ideal qilish.
Quvvat samaradorligi	Personiy uchun quvvatni tejaydigan, ideal va batareya ishlayotgan qurilmalar.	Ko'proq quvvat samaradorligi kamroq Signalni samarali uzatish, ayniqsa uzoq masofalar davomida.
Eshitish oralig'i	Uzoqroq samarali efir ortig'i Sahifa audio, xususan, ko'zlarga nisbatan yuqori darajadagi audio.	Yuqori sifatli qisqaroq Audio;Ko'pincha takrorlanuvchilarni talab qiladi yoki kengaytirilgan qamrovni talab qiladi.
Modulyatsiya texnikasi	Tashuvchining chastotasini modul qiladi Signal, shovqinni yaxshiroq his qilish.	Tashuvchining amplitudasini modul qiladi signal, uni amplitudali shovqinga moyil qiladi va aralashish.
O'rnatishning murakkabligi	Murakkablashishni talab qiladigan yanada murakkab aniq signalni ko'paytirish texnologiyasi.	Nisbatan sodda, sodda signalni o'lchash uchun etarli.

Xulosa

Aloqa texnologiyasining har doim rivojlanayotgan landshaftida chastotani modelyatsiya qilish moslashuvchan usul bo'lib, turli xil platformalarda aniqlik va ishonchliligini ta'minlaydi.FM demoulyatsiyasida Modulyatsiya usullarini tanlashda ishtirok etayotgan strategik tanlovdan yuqori sifatli audio, ma'lumotlar uzatishni va radio spektridan samarali foydalanish uchun talab qilinadi.FM radiostantsiyasidan favqulodda vaziyatlarga tayanishda davom etayotganimizda, uning murakkabligini tushunish nafaqat ushbu texnologiyani bizning minnatdorligimizni kuchaytiradi, balki uning tobora ulanib borayotgan dunyoda o'zidan foydalanishni optimallashtirishga imkon beradi.