Frequency-Shift Keying

Przykład binarnej FSK

FSK (Szablon:W języku), kluczowanie częstotliwości – rodzaj modulacji sygnału cyfrowego, w której reprezentacja danych odbywa się poprzez zmiany częstotliwości fali nośnej. Przy stałej amplitudzie harmonicznego sygnału nośnego (Szablon:W języku) następuje zmiana częstotliwości: niższa reprezentuje symbol logicznego „0” informacji binarnej, a wyższa częstotliwość – logicznej „1”. Czasami przypisanie częstotliwości może być odwrotne.

Sygnał zmodulowany może przechodzić z jednej częstotliwości w drugą, z ciągłością jego fazy lub bez niej. Jest to równoważne sytuacji kiedy kluczowane są wyjścia dwóch niezależnych generatorów albo parametry jednego generatora.

Przypadek fazy nieciągłej

Ogólny schemat blokowy generatora dla FSK z fazą nieciągłą

Kod modulacyjny

${\phi }_{FSK}=\{\begin{array}{cc}{A}_{0}cos{\omega }_{1}t& \text{dla }{x}_n=1\\ A_{0}cos{\omega }_{2}t& \text{dla }{x}_n=0\end{array},$

gdzie:

${\omega }_1{\omega }_2$ – częstotliwości znamienne,

$A_0$ – amplituda sygnału nośnego.

Widmowa gęstość mocy

Widmo gęstości mocy sygnału FSK z nieciągłą fazą dla różnych wartości wskaźnika kluczowania

$S_{FSK}\approx \frac{1}{8}\prod A_0^2[\delta (\omega -{\omega }_1)+\delta (\omega -{\omega }_2)]+\frac{1}{16}{A}_0^{2}T[S{a}^2\frac{(\omega -{\omega }_1)T}{2}+S{a}^2\frac{(\omega -{\omega }_2)T}{2}]\text{dla }\omega ⩾0$

Na to jaki kształt ma widmo ma wpływ wskaźnik kluczowania (częstotliwości):

$h=\frac{{\omega }_2-{\omega }_1}{{\omega }_T},$

gdzie ${\omega }_T$ – częstotliwość kluczowania wyraża się wzorem ${\omega }_T=\frac{2\pi }{T}.$

Nieciągłość fazy przebiegu zmodulowanego powoduje pogorszenie jego właściwości transmisyjnych i detekcyjnych (przejściowe zaniki obwiedni, fluktuacje częstotliwości chwilowej, stosunkowo wolno zanikające widmo).

Przypadek fazy ciągłej

Ogólny schemat blokowy generatora dla FSK z fazą ciągłą

(Szablon:W języku)

Kod modulacyjny

Szczególny przypadek modulacji FM $|x{|}_{max}=1$

${\phi }_{FSK}=A_0\cos [{\omega }_{0}t+\mathrm{\Delta }\omega \underset{0}{\overset{t}{\int }}x(\tau )d\tau ],$

gdzie:

$A_0$ – amplituda sygnału nośnego,

${\omega }_0=\frac{{\omega }_1+{\omega }_2}{2}$ – częstotliwość nośna,

$\mathrm{\Delta }\omega =\frac{{\omega }_2-{\omega }_1}{2}$ – dewiacja częstotliwości.

Widmowa gęstość mocy

Widmo gęstości mocy sygnału FSK z ciągłą fazą dla różnych wartości wskaźnika kluczowania

$S_{FSK}\approx \frac{1}{4}{\prod }^2{h}^2{A}_0^{2}T\frac{S{a}^2\frac{(\omega -{\omega }_1)T}{2}+S{a}^2\frac{(\omega -{\omega }_2)T}{2}}{1-2\cos (\omega -{\omega }_0)T\cos \mathrm{\Delta }\omega T+co{s}^2\mathrm{\Delta }\omega T}\text{dla }\omega ⩾0$

Ciągłość fazy przebiegu FSK powoduje szybsze zanikanie widma sygnału, a tym samym eliminację przesłuchów międzykanałowych.

Zobacz też

• PSK, Phase-Shift Keying

Bibliografia

• Szablon:Cytuj książkę