Faz Modulation nedir?

Faz modulation (PM) bir taşıyıcı dalgasına ilişkin bilgi bir yöntemdir, çünkü mesaj sinyaline göre anlık olarak daha dayanıklı hale gelir.(AM), taşıyıcının amplifikasyonunu değiştirir veya frekansı değiştirir (FMD) = Madde 2: Doğrusal bir şekilde daha doğrultılır.

Faz Modulation

Uygulamada kullanılan iki temel faz modülasyonu vardır: analog faz modulation ve dijital faz modulation. analog PM, ileti sinyalinin sürekli varyasyonu doğrudan ikili taşıyıcı aşamasına geçer.Bu teknik erken telemetri sistemlerinde ve bazı analog ileti aktarma yöntemlerinde görünür. Dijital faz modülasyonu, diğer yandan, haritalar belirli aşamalara ayrık dijital semboller - modern hata biçimleri (PSK) ile ilgili olarak, özellikle de dijital iletileri ve diğer yandan da yüksek çözünürlükte bulunanlar arasındaki önemli iletişim biçimleridir.

Faz-Locked Loops Work

Bir faz kilitlenmiş döngü (PLL) neredeyse tüm modern iletişimde önemli bir bina bloğudur ve frekans sentez sistemleri oluşur: bir faz detektörü (PD), bir döngü filtresi ve bir gerilim kontrollü osilatör (VCO) ile frekans kontrol edilir.

Faz Proleksiyon

Faz detektörü, VCO çıkışının aşamasıyla giriş referans sinyalinin aşamasını karşılaştırır (veya bölünmüş bir versiyon). Bu iki sinyal arasındaki faz farkını etkiler. Ortak aşama demodülasyonu, çok basit bir şekilde, dijital xOR kapıları ve faz-frezek dedektörleri (PFDs) gibi yarı-düzeltilmiş bir dedektörü kullanır.

Link Filtre

döngü filtre genellikle yüksek frekanslı bileşenleri faz dedektörlerinden uzaklaştıran düşük frekanslı filtredir, pürüzsüz bir DC veya yavaş farklı bir sinyale yol açar. tasarım -whether pasif (resist ve kapasitörler) veya aktif (projektif yükselteçlerle) - PLL'nin dinamik davranışını ortadan kaldırır, kilit aralığı dahil, yakalama aralığı ve geçici modülasyon yanıtı dahil olmak için döngü filtreleyicisi iki rakip gereksinimini dengelemek için yeterlidir: hızlı faz varyasyonlarını takip etmek için çok geniş (örneğin yüksek çözünürlükte olanlar gibi) ama yüksek çözünürlükte gürültüyü ve uyarıları reddetmek için yeterince daralır.

Gerçeği (VCO)

VCO, frekansın döngü filtresinden uygulanan gerilim tarafından kontrol edilen bir çıktı sinyali oluşturur. İdeal olarak, VCO'nun frekansı kontrol geriliminin doğrusal bir fonksiyonudur. VCO çıktısı, VCO girişinin etkili bir şekilde işlenmesini sağlar, PLL'nin devre dışı bırakılması sırasında, VCO frekansı referans frekansına eşittir (veya birden fazla, bir ayrılıkçı kullanılırsa), ve aşama hatası küçük kalır, ancak VCO girişi olmayan bir sinyaldir.

Faz-Locked Loops türleri

PLL'ler çeşitli mimarilerde, her biri farklı uygulamalara uygundur. Analog lineer PLL (LPLL) sayısal olarak kontrol edilen oscillators (NCOs) ve dijital döngüler ile bazı veya tüm analog bileşenleri değiştirir, programlanabilirlik ve gürültü bağışıklığı sunar. Tüm sayısal PLL (ADPLL) tamamen dijital modları kullanarak sayısal olarak kontrol edilen oscillators (NCOs) ve dijital döngüler olarak geri dönüşümlü olarak çalışır.

PM ve PLLs arasındaki bağlantı

Fazlama ve faz kilitleri arasındaki en doğrudan ilişki, bir PLL'nin bir faz demodülatörü olarak kullanılmasında yatıyor.Bir faz ayarlı sinyal bir PLL'ye uygulanırken, döngünün taşıyıcıya kilitleri ve hemen moderatörlüğü ile getirilen herhangi bir faz varyasyonlarını takip etmeye başlar. PLL geri bildirim mekanizması VCO aşamasının gelen sinyalin aşamasını takip etmesi için VCO aşamasına dönüşür.

PLL-Based Phase Demodulation

[Sessizler için] [Döneticileri [Dönderlikler)[değiştir | kaynağı değiştir] (geçmiş)) = (geçmiş))))))))))))))))))))))))

Bu klasik bir sıfır-düzelme yöntemidir. PLL aslında girişin anlık aşamasını takip eden dar bir bant izleme filtresi olarak hareket eder. Kontrol gerilimi, döngü filtre çıktısından veya özel olarak tasarlanmış bir faz dedektörlerinden alınan veriler, doğrudan PLL'nin yerel referansına göre elde edilebilir.

Matematiksel İlişki

Matematiksel olarak, PLL'nin davranışı, döngü filtre ve VCO kazanımlara ilişkin bir diferansiyel denklem tarafından tanımlanabilir. basit bir ilk sipariş döngüsü için, giriş aşaması ile hata aşaması arasındaki ilişki ) yüksek frekanslı değişiklikler anlamına gelir (örneğin, sinyalden çıkış yolu ile ayarlandığından veya daha hızlı bir şekilde ayarlandığında, doğrulanmış gürültüyü düzelten veya devre dışı bırakmak için doğru bir şekilde ayarlanır.

[FONT:0]Practical Insight: ) İyi tasarlanmış bir PLL demodulatorda, döngü bantlama olmadan geçiş yapmak için en yüksek modülasyon frekansına ayarlanmalıdır.

Uygulamalar ve İşaret

PM ve PLLs arasındaki etkileşim sadece teorik değildir - sayısız gerçek dünya sistemi altında. tüketici elektronikten derin uzay iletişimine kadar, mühendisler güvenilir veri aktarımı ve frekans kontrolü elde etmek için bu ilişkiye güveniyor. Aşağıda, PM ve PLLs performans faydalarını sunmak için bir araya getirilen temel uygulama alanları vardır.

Dijital İletişim Sistemleri

Modern dijital iletişim, güç ve bant verimliliği nedeniyle faz modülasyonunu yoğun olarak kullanır. Wi-Fi (IEEE 802.11), Bluetooth, uzun vadeli evrim (LTE), ve 5G Yeni Radyo, PSK ve dörtlülük olmadan, alıcının farklı aşamalar arasında ayrım yapabilmesini sağlar. - özellikle de alıcının geçiş ve uçları sırasında, BPD’nin taşıyıcı aşamasını tekrarlamak için, PLL’lerin işaretini tekrarlamak için.

Radyo Alıcıları

Superheterodyne ve doğrudan alıcı alıcıları genellikle kanal seçimi, taşıyıcı kurtarma ve demodülasyon için PLL'ler dahil olmak üzere birçok VHF ve AMD sistemi için PLL'ler dahil olmak üzere, bir PLL yayın alıcıları, yüksek hassasiyet, düşük dematörü olarak hizmet edebilir. - ancak PLL'nin döngüyü kontrol etmek için eşit derecede etkilidir.

Frekans Synthesis

Frekans sentezi, PLL'nin değişkenli sinyalleri doğrudan analiz ettiği zaman, normal devre dışı bırakılabilir.Bu teknik, VCOlating sinyalinin VCOlating sinyaline eklendiği gibi, frekans sentezleri ile ilgili olarak, referans fazı ve düzeltmeleri ile ilgili olarak kullanılan bir sinyal aşamasına dönüşen bağlantı olarak görünür.

Uydu İletişimi

Uydu bağlantıları, yüksek Doppler geçişleri ile uzun mesafeler üzerinde senkronizasyonu korumak için faz modülasyonuna ve PLL'lere bağlı olarak, alt düzlemdeki sinyalleri kullanarak gelişmiş PLL'ler kullanılarak sabit sinyalleri kullanarak sinyalin alınması ve izlemesi gerekir.

Pratik Tasarım

PM demodulation veya nesil için bir PLL kullanırken, birkaç tasarım parametresi dikkatli bir şekilde optimize edilmelidir. döngü bant genişliği izleme hızı ve gürültü baskısı arasında ticaret yapılmasını sağlar. Dijital PM (örneğin QPSK), döngüsel bant genişliği genellikle standart bir PLL yerine yapılır.Bu tür uzman döngüler aynı anda doğrudan PLL noktası ile PLL noktası tutar.

Gürültü ve Jitter

VCO'daki faz gürültüsü, ölçümsel dalgalanmaların doğruluğunu da ekliyor. PLL'nin döngü filtre, faz gürültü transfer işlevlerini şekillendiriyor ve tasarımcılar modulation.Add gürültüsünü deşifre eden sürümler için kritik öneme sahip.Performasyonel çıktı.For high-performal PLLs with digital filter transfer functions and arithmetic stage detect offer better performance and flexibility. Understanding the noise resources and their matematiksel modelleri anlamak güvenilir PM system.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Aşama modülasyon ve faz kilitleri arasındaki ilişki, iletişim mühendisliğindeki en önemli kavramlardan biridir. PM encodes information in the stage of a operator, and PLLs provides a sağlam mekanizma to track and demodulate those stage changes. if it is a Wi-Fi yönlendirici senkronizasyonu to a QPSK sinyali, a uydu istasyonu decoding telemetri, or a radio alıcı ses çıkarmak için daha yüksek bir iletişim sistemleri için yüksek iletişim sistemleri için hizmet eder.