Cos'è la modulazione? Diversi tipi di tecniche di modulazione

La comunicazione è l'attrazione fondamentale dell'umanità poiché dà la conoscenza di ciò che sta accadendo intorno a noi. Nella nostra vita quotidiana, comunichiamo con molte persone e usiamo i mezzi di intrattenimento come televisione, radio, internet e giornali per coinvolgerci. Questi mezzi di intrattenimento fungono da fonte di comunicazione. La comunicazione elettronica comprende TV, radio, internet, ecc. Quando vogliamo trasmettere un segnale da una posizione a un'altra, dobbiamo rafforzare il segnale. Dopo aver subito un processo di irrobustimento, il segnale viaggia a lunga distanza. Questo è chiamato come modulazione e questo articolo fornisce una panoramica della modulazione e dei tipi di tecniche di modulazione.

Tipi di modulazione

La comunicazione non è altro che il processo di scambio (comunicazione bidirezionale) o trasmissione (comunicazione a senso unico) di informazioni da una persona all'altra. Il sistema di comunicazione elettronica di base è costituito da questi componenti: trasmettitore, ricevitore e canale di comunicazione.
Un trasmettitore è un gruppo di circuiti elettronici progettati per convertire l'informazione in un segnale per la trasmissione su un determinato mezzo di comunicazione.

Un ricevitore è un gruppo di circuiti elettronici progettati per convertire il segnale alle informazioni originali.

Il canale di comunicazione è il mezzo che è progettato per trasmettere il segnale elettronico da un luogo all'altro.

Sistema di comunicazione

Qual è la modulazione?

La modulazione non è altro che un segnale portante che varia in base al segnale del messaggio. La tecnica di modulazione viene utilizzata per modificare le caratteristiche del segnale. Fondamentalmente, la modulazione è di seguire due tipi: Modulazione analogica e Modulazione digitale.

Tecniche di modulazione

1. Modulazione analogica
Nella modulazione analogica, il segnale analogico (segnale sinusoidale) viene utilizzato come segnale portante che modula il segnale del messaggio o il segnale di dati. La funzione generale dell'onda sinusoidale è mostrata nella figura sottostante, in cui, per ottenere la modulazione, è possibile modificare tre parametri: sono l'ampiezza, la frequenza e la fase; quindi, i tipi di modulazione analogica sono:

* Modulazione di ampiezza (AM)
* Modulazione di Frequenza (FM)
* Phase Modulation (PM)
* Modulazione di ampiezza

Modulazione analogica

Modulazione di ampiezza

La modulazione di ampiezza è stata sviluppata all'inizio del 20esimo secolo. Era la prima tecnica di modulazione usata per trasmettere la voce via radio. Questo tipo di tecnica di modulazione viene utilizzata nella comunicazione elettronica. In questa modulazione, l'ampiezza del segnale portante varia in base al segnale del messaggio e altri fattori come la fase e la frequenza rimangono costanti.

Il segnale modulato è mostrato nella figura sottostante e il suo spettro è costituito dalla banda di frequenza più bassa, dalla banda di frequenza superiore e dalle componenti di frequenza portante. Questo tipo di modulazione richiede più potenza e una maggiore larghezza di banda; il filtraggio è molto difficile. La modulazione di ampiezza è utilizzata nei modem dei computer, nelle radio degli aerei VHF e nelle radio bidirezionali portatili

Modulazione di Frequenza

In questo tipo di modulazione, la frequenza del segnale portante varia in base al segnale del messaggio e altri parametri come l'ampiezza e la fase rimangono costanti. La modulazione di frequenza è utilizzata in diverse applicazioni come radar, radio e telemetria, prospezione sismica e monitoraggio dei neonati per i sequestri tramite EEG, ecc.

Questo tipo di modulazione è comunemente usato per trasmettere musica e parlato, sistemi di registrazione su nastro magnetico, sistemi radio a due vie e sistemi di trasmissione video. Quando il rumore si verifica naturalmente nei sistemi radio, la modulazione di frequenza con larghezza di banda sufficiente offre un vantaggio nell'annullare il rumore.

Modulazione di fase
In questo tipo di modulazione, la fase del segnale portante varia in base al segnale del messaggio. Quando la fase del segnale viene cambiata, influenza la frequenza. Quindi, per questa ragione, questa modulazione è anche sotto la modulazione di frequenza.

Generalmente, la modulazione di fase viene utilizzata per trasmettere le onde. È una parte essenziale di molti schemi di codifica di trasmissione digitale che sono alla base di una vasta gamma di tecnologie come GSM, WiFi e televisione satellitare. Questo tipo di modulazione viene utilizzato per la generazione del segnale in tutti i sintetizzatori, come la Yamaha DX7 per implementare la sintesi FM.

Pertanto, la modulazione analogica include AM, FM e PM e questi sono più sensibili al rumore. Se il rumore entra in un sistema, persiste e viene trasportato fino al ricevitore finale. Quindi, questo inconveniente può essere superato dalla tecnica di modulazione digitale.

Tipo di amodulazione nalog

2. Modulazione digitale
Per una migliore qualità e comunicazione efficiente, viene impiegata la tecnica di modulazione digitale. I principali vantaggi della modulazione digitale rispetto alla modulazione analogica includono larghezza di banda disponibile, elevata immunità ai disturbi e potenza consentita. Nella modulazione digitale, un segnale di messaggio viene convertito da messaggio analogico a digitale e quindi modulato utilizzando un'onda portante.

Modulazione digitale

L'onda portante viene attivata e disattivata per creare impulsi tali da modulare il segnale. Analogamente all'analogico, in questo sistema, il tipo di modulazione digitale è deciso dalla variazione dei parametri dell'onda portante come l'ampiezza, la fase e la frequenza.

Le più importanti tecniche di modulazione digitale sono basate su keying come

Ampiezza Shift Keying, Frequency Shift Keying, Phase Shift Keying, Differential Phase Shift Keying, Quadrature Phase Shift Keying, Minimo Shift Keying, Gaussian Minimum Shift Keying, Orthogonal Frequency Division Multiplexing, ecc., Come mostrato nella figura.

In un tasto di spostamento dell'ampiezza, l'ampiezza dell'onda portante cambia in base al segnale del messaggio o al segnale della banda base, che è in formato digitale. È sensibile al rumore e utilizzato per i requisiti di banda bassa.

Nella modifica dello spostamento di frequenza, la frequenza dell'onda portante viene variata per ciascun simbolo nei dati digitali. Ha bisogno di ampie larghezze di banda come mostrato nella figura. Allo stesso modo, il key shift di fase cambia la fase della portante per ciascun simbolo ed è meno sensibile al rumore.

Tipi di modulazione digitale

Idee di progetto basate sulla comunicazione

I progetti basati sulla comunicazione coprono principalmente una vasta gamma di aree come GSM, GPS, Bluetooth, RFID, DTMF, Mobile, Ethernet, RF, XBEE, Networking, Acquisizione dati e Smart Card. Di seguito è riportato un elenco di progetti basati sulla comunicazione per studenti di ingegneria:

* Sistema di apertura porta del garage controllato da DTMF basato su cellulare
* Automazione industriale basata sulla tecnologia Zigbee
* Visualizzazione di numeri di telefono composti su display a sette segmenti
* Chiamata automatica a qualsiasi telefono utilizzando il protocollo I2C per il rilevamento di furto
* Sistema di controllo del carico basato su DTMF
* Veicolo robotizzato controllato da cellulare
* Lettura del contatore di energia basata su GSM con controllo del carico
* Sistema di sicurezza della ferrovia
* Bacheca elettronica wireless basata su GSM
* Sistema di controllo e autenticazione dei dispositivi basato su tecnologia RFID tramite PIC Microcontroller
* Furto Intimazione del veicolo tramite SMS al proprietario
* Lettura del contatore di energia basato su GSM con controllo del carico tramite microcontrollore PIC
* Veicolo robotizzato RF controllato con fascio laser
* Sistema di annunci posizione bus automatica tramite microcontrollore e GPS
* Scegli il robot N Place con la pinza di presa morbida
* Veicolo robotico antincendio
* War Field Spying Robot con visione notturna Wireless Camera
* Trasferimento di energia wireless
* Sincronizzazione rapida di più motori nelle industrie
* Sistema di comunicazione per ufficio unico basato su RF
* Sistema di automazione domestica basato su touch screen
* Sistema di controllo accessi di sicurezza RFID
* Sistema di presenza basato su RFID
* Dettagli sui passaporti basati su RFID
* Controllo e autenticazione del dispositivo tramite RFID
* Comunicazione di messaggi wireless tra due computer
* Monitoraggio remoto basato su XBEE dei parametri 3 sulla salute del trasformatore / generatore
* Monitoraggio remoto basato su XBEE dei parametri 3 su Transformer / Generator Health con annuncio vocale e interfaccia PC wireless
* Controllo remoto dell'alimentazione CA tramite l'applicazione Android con display LCD
* Robot remoto avanzato basato su sistema incorporato che utilizza RF
* War Field Spying Robot con telecamera wireless Night Vision per applicazioni Android
* Controllo remoto del motore a induzione per applicazione Android con display segmento 7
* Controllo da remoto di elettrodomestici tramite applicazione Android
* Controllo del carico gestito da password remota da applicazioni Android
* Controllo automatico del segnale stradale basato sulla densità con controllo remoto basato su Android
* Funzionamento a quattro quadranti del motore CC controllato in remoto da applicazioni Android.
* Progetto di comunicazione dati wireless su crittografia e decrittografia dei dati tramite Zigbee

Questi sono i diversi tipi di modulazione nel sistema di comunicazione e nei progetti di comunicazione. 

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