Frequency Shift Keying

Frequency Shift Keying (FSK) on digitaalinen modulaatiotekniikka, jossa kantoaaltosignaalin taajuus vaihtelee digitaalisen signaalin muutosten mukaan. FSK on taajuusmodulaatiojärjestelmä.

FSK-moduloidun aallon ulostulon taajuus on korkea binääriselle High-syötteelle ja matala binääriselle Low-syötteelle. Binäärisiä ykkösiä ja nollia kutsutaan Mark- ja Space-taajuuksiksi.

Oheinen kuva on FSK-moduloidun aaltomuodon kaaviomuotoinen esitys yhdessä sen sisääntulon kanssa.

Tutustuaksemme tämän FSK-moduloidun aallon saamisprosessiin, tutustutaan FSK-modulaattorin työskentelyyn.

FSK-modulaattoriin

FSK-modulaattorin lohkokaavio koostuu kahdesta oskillaattorista, joiden kanssa on kytketty kello ja sisääntulon binäärinen sarja. Seuraavassa on sen lohkokaavio.

Kaksi oskillaattoria, jotka tuottavat korkeamman ja matalamman taajuuden signaalit, on kytketty kytkimeen yhdessä sisäisen kellon kanssa. Lähtöaaltomuodon äkillisten vaihekatkosten välttämiseksi viestin lähetyksen aikana molempiin oskillaattoreihin kytketään sisäisesti kello. Lähettimeen syötetään binääritulosekvenssi, jotta taajuudet valitaan binääritulon mukaan.

FSK-demodulaattori

FSK-aallon demodulointiin on olemassa erilaisia menetelmiä. Tärkeimmät FSK-detektorointimenetelmät ovat asynkroninen detektori ja synkroninen detektori. Synkroninen detektori on koherentti, kun taas asynkroninen detektori on epäkoherentti.

Asynkroninen FSK-detektori

Asynkronisen FSK-detektorin lohkokaavio koostuu kahdesta kaistanpäästösuodattimesta, kahdesta kirjekuori-ilmaisimesta ja päätöspiiristä. Seuraavassa on kaavamainen esitys.

FSK-signaali ohjataan kahden kaistanpäästösuotimen (BPF) läpi, jotka on viritetty avaruus- ja merkkitaajuuksille. Näiden kahden BPF:n ulostulo näyttää ASK-signaalilta, joka annetaan kirjekuoren ilmaisimelle. Kummassakin envelope-ilmaisimessa signaalia moduloidaan asynkronisesti.

Päätöspiiri valitsee, mikä ulostulo on todennäköisempi, ja valitsee sen jommastakummasta envelope-ilmaisimesta. Se myös muotoilee aaltomuodon uudelleen suorakulmaiseksi.

Synkroninen FSK-ilmaisin

Synkronisen FSK-ilmaisimen lohkokaavio koostuu kahdesta sekoittimesta, joissa on paikallisoskillaattoripiirit, kahdesta kaistanpäästösuodattimesta ja päätöspiiristä. Seuraavassa on kaaviomuotoinen esitys.

FSK-signaali syötetään kahdelle sekoittimelle, joissa on paikallisoskillaattoripiirit. Nämä kaksi kytketään kahteen kaistanpäästösuodattimeen. Nämä yhdistelmät toimivat demodulaattoreina, ja päätöspiiri valitsee, mikä ulostulo on todennäköisempi, ja valitsee sen jommastakummasta ilmaisimesta. Molemmilla signaaleilla on vähimmäistaajuusero.

Kummankin demodulaattorin kaistanleveys riippuu niiden bittinopeudesta. Tämä synkroninen demodulaattori on hieman monimutkaisempi kuin asynkronisen tyypin demodulaattorit.