Frequency Shift Keying

Frequency Shift Keying (FSK) er den digitale modulationsteknik, hvor frekvensen af bæresignalet varierer i overensstemmelse med det digitale signals ændringer. FSK er en ordning for frekvensmodulation.

Udgangen af en FSK-moduleret bølge er høj i frekvens for et binært højt input og lav i frekvens for et binært lavt input. De binære 1’ere og 0’ere kaldes Mark- og Space-frekvenser.

Det følgende billede er den diagrammatiske repræsentation af FSK-moduleret bølgeform sammen med dens input.

For at finde processen til opnåelse af denne FSK-modulerede bølge skal vi kende til funktionen af en FSK-modulator.

FSK-modulator

FSK-modulatorens blokdiagram består af to oscillatorer med et ur og den binære inputsekvens. Følgende er dens blokdiagram.

De to oscillatorer, der producerer et signal med højere og et signal med lavere frekvens, er forbundet til en switch sammen med et internt ur. For at undgå abrupte faseafbrydelser i udgangsbølgeformen under overførslen af meddelelsen påføres et internt ur til begge oscillatorer. Den binære indgangssekvens påføres senderen for at vælge frekvenserne i overensstemmelse med det binære input.

FSK-demodulator

Der findes forskellige metoder til at demodulere en FSK-bølge. De vigtigste metoder til FSK-detektion er asynkron detektor og synkron detektor. Den synkrone detektor er en kohærent detektor, mens den asynkrone detektor er en ikke-kohærent detektor.

Asynkron FSK-detektor

Blokdiagrammet for asynkron FSK-detektor består af to båndpasfiltre, to envelope-detektorer og et beslutningskredsløb. Følgende er den skematiske fremstilling.

FSK-signalet ledes gennem de to båndpasfiltre (BPF’er), der er afstemt til rum- og mærkefrekvenser. Udgangen fra disse to BPF’er ligner et ASK-signal, som gives til envelope-detektoren. Signalet i hver envelope-detektor moduleres asynkront.

Det beslutningsskredsløb vælger, hvilket output der er mest sandsynligt, og vælger det fra en af envelope-detektorerne. Det omformer også bølgeformen til en rektangulær bølgeform.

Synkron FSK-detektor

Blokdiagrammet for den synkrone FSK-detektor består af to mixere med lokale oscillatorkredsløb, to båndpasfiltre og et beslutningskredsløb. Følgende er den skematiske fremstilling.

FSK-signalindgangen gives til de to blandere med lokale oscillatorkredsløb. Disse to er forbundet til to båndpasfiltre. Disse kombinationer fungerer som demodulatorer, og beslutningskredsløbet vælger, hvilket output der er mest sandsynligt, og vælger det fra en hvilken som helst af detektorerne. De to signaler har en minimal frekvensadskillelse.

For begge demodulatorer afhænger båndbredden for hver af dem af deres bitrate. Denne synkrone demodulator er lidt mere kompleks end demodulatorer af den asynkrone type.