عمل وتطبيقات مفاتيح تغيير السعة (ASK)

أهم مفهوم في الاتصال هو تعديل . لها أنواع مختلفة. يُعرَّف التشكيل بأنه تحسين اتساع خصائص الإشارة أو التردد أو الطور مع الإشارة إلى إشارة الموجة الحاملة. إذا كانت إشارة الإدخال تمثيلية ، فإن هذا التعديل يسمى تعديل تمثيلي. وإذا كانت إشارة المدخلات في شكل رقمي ، فإن هذا التعديل يسمى التعديل الرقمي. تعاني الأشكال التناظرية للإشارات من التشويه والضوضاء وتأثيرات التداخل. بسبب هذه العيوب الثلاثة ، تُفضل الإشارات الرقمية على الإشارات التناظرية. وفي التعديل الرقمي ، تكون إشارة الإدخال في شكل رقمي فقط. لديها مستويان فقط من الجهد إما مرتفع أو منخفض. ولكن في الإشارات التناظرية ، يستمر جهده ويتأثر بنوع من الضوضاء. إذا كانت إشارة الإدخال في شكل رقمي وحاولت زيادة خصائص اتساعها فيما يتعلق بإشارة الموجة الحاملة ، فإن عملية التعديل هذه تسمى 'مفتاح تغيير الاتساع'. يُعرف أيضًا باسم ASK. تتناول هذه المقالة ما هو ASK وأهميته.

نظرية مفاتيح تحول السعة

يأتي هذا النوع من التعديل تحت التعديل الرقمي المخططات. هنا ، كلمة keying لها بعض الأهمية ، أي يشير Keying إلى إرسال الإشارة الرقمية عبر القناة. من خلال نظرية مفتاح إزاحة السعة ، يمكننا فهم عملية ASK.

الإشارات التناظرية والرقمية

في ASK ، يتطلب إدخال إشارتين ، الإدخال الأول هو إشارة تسلسل ثنائي والمدخل الثاني هو إشارة الناقل. هنا أهم نقطة نحتاجها دائمًا للنظر في الإدخال الثاني وهو أن إشارة الناقل لها نطاق اتساع / جهد أكبر من إشارة التسلسل الثنائي للإدخال.

سبب اختيار إشارة الناقل ذات الخصائص العالية

على سبيل المثال ، إذا كنت تريد الذهاب إلى مكان ما ، يمكنك اختيار الحافلة لغرض النقل. بمجرد وصولك إلى وجهتك ، تخرج من الحافلة. هنا عندما تصل إلى وجهتك ، لا تفكر في الحافلة التي ساعدتها في الوصول إلى وجهتك. أنت تستخدم الحافلة كمجرد وسيط. لذلك ، هنا أيضًا لإكمال عملية التعديل ، يتم إدخال إشارة التسلسل الثنائي باستخدام إشارات الموجة الحاملة للوصول إلى نقطة وجهتها.

هناك نقطة أكثر أهمية يجب أخذها في الاعتبار هنا ، يجب أن يكون اتساع إشارة الموجة الحاملة أكبر من سعة إشارة الإدخال الثنائية. ضمن نطاق اتساع الموجة الحاملة ، سنقوم بتعديل سعة إشارة الإدخال الثنائية. إذا كان اتساع إشارة الموجة الحاملة أقل من جهد إشارة الإدخال الثنائي ، فإن عملية التشكيل المركبة هذه تؤدي إلى تعديل زائد وتحت تأثيرات التعديل. لذلك ، من أجل تحقيق ناقل تشكيل مثالي ، يجب أن يكون لدى حامل واحد نطاق اتساع أكبر من إشارة الإدخال الثنائية.

اسأل كتلة الرسم البياني

في نظرية مفتاح إزاحة السعة ، يختلف اتساع إشارة الإدخال الثنائي وفقًا لجهد إشارة الموجة الحاملة. في ASK ، يتم ضرب إشارة الإدخال الثنائية مع الإشارة الحاملة جنبًا إلى جنب مع فتراتها الزمنية. بين الفاصل الزمني الأول للإشارة الثنائية للإدخال مضروبة مع الفاصل الزمني الأول لجهد إشارة الموجة الحاملة وتستمر نفس العملية لجميع الفواصل الزمنية. إذا كانت إشارة الإدخال الثنائية عالية المنطق لفاصل زمني معين ، فيجب تسليم نفس الشيء عند منافذ الإخراج مع زيادة مستوى الجهد. لذا فإن الهدف الرئيسي لتعديل مفتاح إزاحة السعة هو تغيير أو تحسين خصائص الجهد للإشارة الثنائية للإدخال فيما يتعلق بإشارة الموجة الحاملة. يوضح الرسم البياني أدناه مخطط كتلة مفتاح إزاحة السعة.

على مستوى حلبة الخلاط

عندما يكون المفتاح مغلقًا - بالنسبة لجميع الفواصل الزمنية المنطقية العالية ، أي عندما تكون إشارة الإدخال ذات المنطق 1 خلال تلك الفترات ، يتم إغلاق المفتاح ويتضاعف مع إشارة الموجة الحاملة التي تولد من مولد الوظيفة لنفس المدة.

عند فتح المفتاح - عندما تكون إشارة الإدخال منطقية 0 ، يتم فتح المفتاح ولن يتم إنشاء إشارة خرج. نظرًا لأن منطق الإشارة الثنائية للإدخال 0 لا يحتوي على جهد ، لذلك خلال هذه الفترات عندما تتضاعف إشارة الموجة الحاملة معها ، سيأتي خرج صفر. الناتج هو صفر لجميع الفترات المنطقية 0 للإشارة الثنائية للإدخال. تحتوي دائرة الخلاط على مرشحات تشكيل النبض وفلاتر محدودة النطاق لتشكيل إشارة خرج ASK.

نسأل-التشكيل-الموجي

اسأل مخطط الدائرة

يمكن تصميم دائرة تعديل مفتاح تغيير السعة باستخدام 555timer IC كوضع مستقر. هنا ، يمكن تغيير إشارة الموجة الحاملة باستخدام R1 و R2 و C. يمكن حساب تردد الموجة الحاملة على الفور بواسطة الصيغ مثل 0.69 * C * (R1 + R2). رقم التعريف الشخصي 4 سنقوم بتطبيق إشارة الإدخال الثنائية وفي PIN 3 ستولد الدائرة الموجة المعدلة ASK.

اسأل-تعديل-الدائرة

اسأل عملية الاستخلاص

الإستخلاص هي عملية إعادة بناء الإشارة الأصلية على مستوى المستقبل. ويتم تعريفه على أنه ، مهما كانت الإشارة المشكّلة المستقبلة من القناة على جانب المستقبِل عن طريق تنفيذ تقنيات إزالة التشكيل المناسبة لاستعادة / إعادة إنتاج إشارة الدخل الأصلية في مرحلة خرج المستقبل.

يمكن إجراء استخلاص ASK بطريقتين. هم انهم،

• الكشف المتماسك (الاستخلاص المتزامن)
• كشف غير متماسك (استخلاص غير متزامن)

سنبدأ عملية الاستخلاص بالكشف المتماسك والذي يسمى أيضًا باكتشاف ASK المتزامن.

1). كشف ASK المتماسك

بهذه الطريقة من عملية إزالة التشكيل ، تكون إشارة الموجة الحاملة التي نستخدمها في مرحلة المستقبل في نفس المرحلة مع إشارة الموجة الحاملة التي نستخدمها في مرحلة الإرسال. وهذا يعني أن إشارة الموجة الحاملة في مرحلتي المرسل والمستقبل هي نفس القيم. يسمى هذا النوع من الاستخلاص باكتشاف ASK المتزامن أو اكتشاف ASK المتماسك.

مخطط كتلة متماسك - اسأل - كشف

يستقبل المستقبل شكل الموجة المشكلة ASK من القناة ولكن هنا يتأثر شكل الموجة المعدل بإشارة ضوضاء لأنه يتم توجيهها من قناة الفضاء الحر. لذلك يمكن التخلص من الضوضاء بعد ذلك المضاعف المرحلة بمساعدة أ مرشح تمرير منخفض . ثم يتم إعادة توجيهها من العينة ودائرة الانتظار لتحويلها إلى شكل إشارة منفصلة. ثم في كل فترة زمنية ، تتم مقارنة جهد الإشارة المنفصل مع الجهد المرجعي (Vref) لإعادة بناء الإشارة الثنائية الأصلية.

2). كشف السؤال غير المتماسك

في هذا ، يكون الاختلاف الوحيد هو إشارة الموجة الحاملة التي تستخدم من جانب المرسل وجانب المستقبِل ليسا في نفس المرحلة مع بعضهما البعض. لهذا السبب ، يسمى هذا الاكتشاف كاكتشاف ASK غير المتماسك (اكتشاف ASK غير المتزامن). يمكن إكمال عملية الاستخلاص هذه باستخدام جهاز قانون مربع. يمكن إعادة توجيه إشارة الخرج التي تولد من جهاز القانون التربيعي من خلال مرشح تمرير منخفض لإعادة بناء الإشارة الثنائية الأصلية.

مخطط كتلة اكتشاف غير متماسك

يعد مفتاح إزاحة السعة تقنية فعالة لزيادة خصائص سعة الإدخال في الاتصالات. لكن هذه الأشكال الموجية المعدلة ASK تتأثر بسهولة بالضوضاء. وهذا يؤدي إلى تغيرات في السعة. نتيجة لذلك ، سيكون هناك تقلبات في الجهد في أشكال الموجة الناتجة. العيب الثاني لتقنية تعديل ASK هو أنها تتميز بكفاءة طاقة منخفضة. لأن ASK يتطلب عرض النطاق الترددي المفرط. يؤدي إلى فقدان الطاقة في طيف ASK.

عندما يتم تعديل إشارتين ثنائيتين للإدخال ، لا يفضل تعديل مفتاح إزاحة السعة. لأنه يجب أن يأخذ مدخلاً واحدًا فقط. لذلك ، للتغلب على هذا التربيع ، ويفضل مفتاح التحول (ASK). في تقنية التشكيل هذه ، يمكننا تعديل إشارتين ثنائيتين بإشارتي حاملة مختلفتين. هنا ، هاتان الإشارتان الحاملتان في مرحلة معاكسة بفارق 90 درجة. تُستخدم إشارات الخطيئة وجيب التمام كموجات حاملة في ابتكار إزاحة اتساع التربيع. ميزة هذا هو أنه يستخدم بشكل فعال عرض النطاق الترددي للطيف. إنه يوفر كفاءة طاقة أكبر من مفتاح إزاحة السعة.

اتساع التحول القفل ماتلاب سيمولينك

يمكن تصميم مفاتيح تغيير السعة Matlab Simulink باستخدام أداة Matlab. بعد تهيئة الأداة ، باتباع الخطوات المناسبة ، يمكننا رسم دائرة ASK في منطقة العمل. من خلال إعطاء قيم الإشارة المناسبة ، يمكننا الحصول على أشكال موجة الإخراج المعدلة

اسأل عن التطبيقات

التحوير له دور مهم في الاتصالات. وتطبيقات مفاتيح تحويل السعة مذكورة أدناه. هم انهم:

• تردد منخفض الترددات اللاسلكية التطبيقات
• أتمتة المنزل الأجهزة
• أجهزة الشبكات الصناعية
• محطات لاسلكية
• أنظمة مراقبة ضغط الإطارات

هكذا، اسأل (مفتاح إزاحة السعة) هي تقنية تعديل رقمي لزيادة خصائص اتساع إشارة الإدخال الثنائية. لكن عيوبها تجعلها محدودة للغاية. ويمكن التغلب على هذه العيوب من خلال تقنية التعديل الأخرى وهي FSK.