Verschil tussen analoge en digitale modulatie

Belangrijkste verschil - Analoge versus digitale modulatie

Analoge en digitale modulatie verwijst naar hoe een draaggolfsignaal wordt gewijzigd om informatie te verzenden. De grootste verschil tussen analoge en digitale modulatie is dat een analoog gemoduleerd signaal kan elke waarde aannemen (in een mogelijk bereik) terwijl een digitaal gemoduleerd signaal kan slechts een van een discrete verzameling waarden omvatten.

Wat is modulatie

Stel dat je je muziek wilt uitzenden zodat mensen van kilometers rond het kunnen horen. Naïef, je zou gewoon het volume kunnen verhogen. Het geluid zou echter afsterven zonder ver weg te reizen, en mensen die uw muziek niet willen horen, zullen ook moeten luisteren.!

Denk bijvoorbeeld aan het "omzetten" van je geluidsgolf in een elektromagnetische golf en het op die manier verzenden van je muziek. Mensen die willen luisteren, kunnen een converter gebruiken om de elektromagnetische golven weer in geluid om te zetten, en mensen die niet willen luisteren, worden niet gestoord. Er is echter een probleem wanneer andere mensen ook hun muziek beginnen uit te zenden. Hun elektromagnetische golven zullen interfereren met die van jou en je luisteraars zullen eindigen met een wirwar van geluiden.

Dus hoe doen radiostations het? Ze hebben elk een frequentie en verzenden hun signalen met die frequentie. Iemand die naar een bepaalde frequentie wil luisteren, moet zich dan "afstemmen" op die frequentie met behulp van zijn eigen radio. Maar nu is er nog een probleem. Mensen kunnen geluiden horen over een groot aantal frequenties. Hoe kunnen de radiostations al die verschillende frequenties verzenden met slechts één frequentie? Het antwoord is: modulatie.

Een golf met de frequentie van het radiostation wordt het radiostation genoemd draaggolfsignaal. Dit is gewoon een sinusgolf zonder interessante informatie. De informatiesignaal is het signaal dat gegevens bevat die we willen overdragen (bijvoorbeeld muziek in het geval van een radiostation). Een radiostation verandert de eigenschappen van het draaggolfsignaal afhankelijk van het informatiesignaal en dit proces wordt modulatie genoemd. Het gemoduleerde signaal wordt uitgezonden en de radio's van de luisteraars moeten nu demoduleren het signaal om de geluidsinformatie uit het ontvangen signaal te extraheren.

Wat is analoge modulatie

Bij analoge modulatie wordt het draaggolfsignaal gemoduleerd in verhouding tot het informatiesignaal zodat het elke waarde kan aannemen (d.w.z. het is een analoog signaal). Er zijn drie hoofdtypen analoge modulatie:

Amplitudemodulatie (AM): Hier wordt de amplitude van de draaggolf gewijzigd, afhankelijk van het informatiesignaal:

Amplitudemodulatie

Zoals je kunt zien, verandert telkens wanneer de amplitude van het informatiesignaal verandert, ook de amplitude van het gemoduleerde signaal mee.

Frequentiemodulatie (FM): Hier de frequentie van de draaggolf wordt veranderd volgens het informatiesignaal.

Frequentie modulatie

Merk op dat in het geval van radio's er een limiet is tot hoeveel de frequentie kan worden gewijzigd, zodat het signaal van het ene station kan worden gescheiden van het signaal van een ander station.

Fasemodulatie (PM): Hier de fase van de draaggolf wordt gewijzigd volgens het informatiesignaal:

Fasemodulatie

Wat is digitale modulatie

Bij digitale modulatie is het gebruikte informatiesignaal een digitaal signaal, d.w.z. het is een signaal dat alleen specifieke waarden kan opnemen. Digitale signalen worden meestal weergegeven in binair met een reeks van 0 en 1's. Hoe groter het aantal 0's en 1's dat wordt gebruikt om het signaal in een bepaald tijdsinterval weer te geven, des te meer is het aantal waarden dat het signaal zou kunnen aannemen. In ons voorbeeld voor een radiostation bijvoorbeeld, zou het oorspronkelijke audiosignaal moeten worden "gehakt" in een aantal kleine tijdsintervallen, en voor elk tijdsinterval zou een benaderde "toegestane" waarde voor het signaal moeten zijn gekozen. Door het signaal in zeer kleine tijdsintervallen te hakken en door een groot aantal "toegestane waarden" voor de weergave van gegevens te gebruiken, kan het geluid natuurlijk worden weergegeven..

Er zijn verschillende soorten digitale modulatie ook.

In amplitudeverschuiving, de amplitude van het signaal wordt gemoduleerd om de informatie weer te geven. Het eenvoudigste type modulatie wordt genoemd aan-uit-toetsing, waar het draaggolfsignaal wordt ingeschakeld om een ​​1 weer te geven en uitgeschakeld om een ​​0 voor te stellen.

In frequentieverschuivingssleutels, de frequentie van de golf wordt gemoduleerd, terwijl in faseverschuivingssleutels, de fase van de golf is gemoduleerd. Kwadratuur amplitudemodulatie is een type modulatie waarbij amplitude en fase beide gemoduleerd zijn en omdat er verschillende combinaties zijn, kan dit type modulatie veel verschillende waarden voor het signaal vertegenwoordigen.

In tegenstelling tot bij analoge modulatie, wordt bij digitale modulatie de draaggolf met specifieke tijdsintervallen aangepast. Omdat digitale modulatie alleen gespecificeerde waarden kan verzenden, is de informatie technisch niet zo perfect als de originele versie (mensen noemen dit vaak "weinig trouw" aan het originele signaal). Het is echter gemakkelijker om ruis van digitale signalen te isoleren. Multiplexen (verzenden van verschillende signalen met hetzelfde medium) is ook eenvoudiger als de modulatie digitaal is.

Verschil tussen analoge en digitale modulatie

Toegestane waarden

Analoge modulatie: Een analoog gemoduleerd signaal kan elke waarde binnen een bereik vertegenwoordigen.

Digitale modulatie: Een digitaal gemoduleerd signaal kan slechts een van een reeks discrete waarden vertegenwoordigen.

Variatie met de tijd

Analoge modulatie: Analoge modulatie kan een signaal produceren dat continu veranderende informatie bevat.

Digitale modulatie: Digitale modulatie produceert een signaal waarvan de waarde verandert met specifieke tijdsintervallen.

Scheiding van lawaai

Analoge modulatie: Het is moeilijk om het signaal te scheiden van ruis in analoge modulatie.

Digitale modulatie: Bij digitale modulatie kan het signaal gemakkelijk van ruis worden gescheiden.

Afbeelding Met dank

"De illustratie van amplitudemodulatie (AM) die de vergelijking weergeeft tussen informatiesignaal, dragersignaal en AM-signaal." Door Ivan Akira (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"De illustratie van frequentiemodulatie (FM) die de vergelijking weergeeft tussen informatiesignaal, dragersignaal en FM-signaal." Door Ivan Akira (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"De illustratie van fasemodulatie (PM) die de vergelijking weergeeft tussen informatiesignaal, dragersignaal en PM-signaal." Door Ivan Akira (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons