Was ist Modulation? Verschiedene Arten von Modulationstechniken

Kommunikation ist die grundlegende Anziehungskraft der Menschheit, da sie das Wissen darüber vermittelt, was um uns herum geschieht. In unserem täglichen Leben kommunizieren wir mit vielen Menschen und nutzen die Unterhaltungsmedien wie Fernsehen, Radio, Internet und Zeitung, um uns zu engagieren. Diese Unterhaltungsmedien fungieren als eine Quelle der Kommunikation. Die elektronische Kommunikation umfasst Fernsehen, Radio, Internet usw. Wenn wir ein Signal von einem Ort zum anderen senden wollen, müssen wir das Signal verstärken. Nach dem Verstärkungsprozess läuft das Signal auf eine lange Strecke. Dies wird als Modulation bezeichnet, und dieser Artikel gibt einen Überblick über die Modulation und Arten von Modulationstechniken.

Arten der Modulation

Kommunikation ist nichts anderes, als der Prozess des Austausches (Zweiwege-Kommunikation) oder der Weitergabe (Ein-Weg-Kommunikation) von Informationen von einer Person zur anderen. Das grundlegende elektronische Kommunikationssystem besteht aus diesen Komponenten: Sender, Empfänger und Kommunikationskanal.
Ein Sender ist eine Gruppe von elektronischen Schaltungen, die entworfen sind, um die Information in ein Signal zur Übertragung über ein gegebenes Kommunikationsmedium umzuwandeln.

Ein Empfänger ist eine Gruppe von elektronischen Schaltungen, die das Signal zurück in die ursprüngliche Information umwandeln.

Der Kommunikationskanal ist das Medium, das das elektronische Signal von einem Ort zu einem anderen übertragen soll.

Kommunikationssystem

Was ist Modulation?

Die Modulation ist nichts anderes als ein Trägersignal, das in Übereinstimmung mit dem Nachrichtensignal variiert. Modulationstechnik wird verwendet, um die Signaleigenschaften zu ändern. Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten von Modulation: Analoge Modulation und Digitale Modulation.

Modulationstechniken

1. Analoge Modulation
Bei der analogen Modulation wird ein analoges Signal (sinusförmiges Signal) als Trägersignal verwendet, das das Nachrichtensignal oder Datensignal moduliert. Die allgemeine Funktion Sinuswellen ist in der folgenden Abbildung gezeigt, in der drei Parameter zur Modulation verändert werden können - sie sind Amplitude, Frequenz und Phase; Also, die Arten der analogen Modulation sind:

* Amplitudenmodulation (AM)
* Frequenzmodulation (FM)
* Phasenmodulation (PM)
* Amplitude Modulation

Analoge Modulation

Amplitude Modulation

Amplitudenmodulation wurde am Anfang des 20th Jahrhunderts entwickelt. Es war die früheste Modulationstechnik, die verwendet wurde, um Sprache per Funk zu übertragen. Diese Art der Modulationstechnik wird in der elektronischen Kommunikation verwendet. Bei dieser Modulation variiert die Amplitude des Trägersignals entsprechend dem Nachrichtensignal, und andere Faktoren wie Phase und Frequenz bleiben konstant.

Das modulierte Signal ist in der folgenden Abbildung gezeigt, und sein Spektrum besteht aus den unteren Frequenzband-, oberen Frequenzband- und Trägerfrequenzkomponenten. Diese Art der Modulation erfordert mehr Leistung und größere Bandbreite; Filterung ist sehr schwierig. Die Amplitudenmodulation wird in Computermodems, UKW-Flugfunk und in einem tragbaren Funkgerät verwendet

Frequency Modulation

Bei dieser Art von Modulation variiert die Frequenz des Trägersignals entsprechend dem Nachrichtensignal, und andere Parameter wie Amplitude und Phase bleiben konstant. Frequenzmodulation wird in verschiedenen Anwendungen wie Radar, Radio und Telemetrie, seismische Prospektion und Überwachung von Neugeborenen für Anfälle über EEG usw. verwendet.

Diese Art von Modulation wird üblicherweise zum Senden von Musik und Sprache, Magnetbandaufzeichnungssystemen, Zweiweg-Funksystemen und Videoübertragungssystemen verwendet. Wenn Rauschen natürlicherweise in Funksystemen auftritt, bietet eine Frequenzmodulation mit ausreichender Bandbreite einen Vorteil beim Auslöschen des Rauschens.

Phasenmodulation
Bei dieser Art von Modulation variiert die Phase des Trägersignals in Übereinstimmung mit dem Nachrichtensignal. Wenn die Phase des Signals geändert wird, wirkt sich dies auf die Frequenz aus. Aus diesem Grund kommt diese Modulation auch unter die Frequenzmodulation.

Im Allgemeinen wird Phasenmodulation zum Senden von Wellen verwendet. Es ist ein wesentlicher Bestandteil vieler digitaler Übertragungscodierungsschemata, die einer breiten Palette von Technologien wie GSM, WiFi und Satellitenfernsehen zugrunde liegen. Diese Art der Modulation wird zur Signalgenerierung in allen Synthesizern verwendet, z. B. Yamaha DX7 zur Implementierung der FM-Synthese.

Daher umfasst die analoge Modulation AM, FM und PM und diese sind empfindlicher gegenüber Rauschen. Wenn Rauschen in ein System eindringt, bleibt es bestehen und wird zum Endempfänger übertragen. Dieser Nachteil kann durch die digitale Modulationstechnik überwunden werden.

Art von aAnalog-Modulation

2. Digitale Modulation
Für eine bessere Qualität und effiziente Kommunikation wird eine digitale Modulationstechnik verwendet. Die Hauptvorteile der digitalen Modulation gegenüber der analogen Modulation umfassen die verfügbare Bandbreite, die hohe Störfestigkeit und die zulässige Leistung. Bei der digitalen Modulation wird ein Nachrichtensignal von einer analogen in eine digitale Nachricht umgewandelt und dann unter Verwendung einer Trägerwelle moduliert.

Digitale Modulation

Die Trägerwelle wird ein- und ausgeschaltet, um Impulse zu erzeugen, so dass das Signal moduliert wird. Ähnlich dem analogen System wird bei diesem System die Art der digitalen Modulation durch die Variation der Trägerwellenparameter wie Amplitude, Phase und Frequenz bestimmt.

Die wichtigsten digitalen Modulationstechniken basieren auf Keying wie

Amplitudenumtastung, Frequenzumtastung, Phasenumtastung, differentielle Phasenumtastung, Quadraturphasenumtastung, minimale Umtastung, Gaußsche minimale Umtastung, orthogonales Frequenzmultiplexen, usw., wie in der Figur gezeigt.

Bei einer Amplitudenumtastung ändert sich die Amplitude der Trägerwelle basierend auf dem Nachrichtensignal oder dem Basisbandsignal, das in digitalem Format vorliegt. Es ist rauschempfindlich und wird für Low-Band-Anforderungen verwendet.

Bei der Frequenzumtastung wird die Frequenz der Trägerwelle für jedes Symbol in den digitalen Daten variiert. Es benötigt größere Bandbreiten, wie in der Abbildung gezeigt. In ähnlicher Weise ändert die Phasenumtastung die Phase des Trägers für jedes Symbol und es ist weniger empfindlich für Rauschen.

Arten von digitale Modulation

Kommunikationsbasierte Projektideen

Kommunikationsbasierte Projekte umfassen hauptsächlich eine breite Palette von Bereichen wie GSM, GPS, Bluetooth, RFID, DTMF, Mobil, Ethernet, RF, XBEE, Netzwerk, Datenerfassung und Smart Card. Das Folgende ist eine Liste von kommunikationsbasierten Projekten für Ingenieurstudenten:

* Handy-basierte DTMF-gesteuerte Garagentoröffnungssystem
* Zigbee-Technologie basierte industrielle Automatisierung
* Anzeige gewählter Telefonnummern auf Sieben-Segment-Displays
* Automatisches Wählen an jedes Telefon mit dem I2C-Protokoll zur Erkennung von Einbrüchen
* DTMF-basiertes Lastkontrollsystem
* Handy gesteuertes Roboterfahrzeug
* GSM-basierte Energiezählerablesung mit Laststeuerung
* Eisenbahn-Sicherheitssystem
* GSM basierte drahtlose elektronische Anschlagtafel
* RFID-Technologie basierte Gerätesteuerung und Authentifizierung mit PIC Microcontroller
* Diebstahlmeldung des Fahrzeugs über SMS an den Besitzer
* GSM-basierte Energiezählerablesung mit Laststeuerung mit PIC-Microcontroller
* HF-gesteuertes Roboterfahrzeug mit Laserstrahlanordnung
* Automatisches Ansage-System für Bus-Standorte mit Mikrocontroller und GPS
* Pick N Place Roboter mit Soft Catching Gripper
* Brandbekämpfung Roboterfahrzeug
* War Field Spioning Robot mit Nachtsicht Wireless-Kamera
* Drahtlose Energieübertragung
* Geschwindigkeitssynchronisation von mehreren Motoren in Industrien
* RF-basiertes einzigartiges Bürokommunikationssystem
* Touchscreen-basiertes Hausautomationssystem
* RFID-Sicherheits-Zugangskontrollsystem
* RFID-basiertes Anwesenheitssystem
* RFID-basierte Passport-Details
* Gerätesteuerung und Authentifizierung mit RFID
* Drahtlose Nachrichtenkommunikation zwischen zwei Computern
* XBEE-basierte Remote-Überwachung von 3-Parametern im Transformer / Generator-Zustand
* XBEE-basierte Remote-Überwachung von 3-Parametern auf Transformer / Generator-Zustand mit Sprachansage und drahtloser PC-Schnittstelle
* Remote AC Power Control von Android-Anwendung mit LCD-Display
* Eingebauter Remote-Roboter mit integriertem System basierend auf RF
* War Field Spioning Robot mit Nachtsicht Wireless-Kamera von Android-Anwendungen
* Remote-Induktionsmotorsteuerung durch Android-Anwendung mit 7-Segmentanzeige
* Ferngesteuerte Haushaltsgeräte Steuerung durch Android-Anwendung
* Fernpasswortgesteuerte Laststeuerung durch Android-Anwendungen
* Density Based Auto Traffic Signal Control mit Android basierten Remote Override
* Vier-Quadranten-Betrieb von DC-Motor ferngesteuert von Android-Anwendungen.
* Drahtloses Datenkommunikationsprojekt zur Datenverschlüsselung und Entschlüsselung mit Zigbee

Dies sind die verschiedenen Arten der Modulation in Kommunikationssystemen und Kommunikationsprojekten. 

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