Frequency Shift Keying

Frequency Shift Keying (FSK) è la tecnica di modulazione digitale in cui la frequenza del segnale portante varia secondo i cambiamenti del segnale digitale. FSK è uno schema di modulazione di frequenza.

L’uscita di un’onda modulata FSK è alta in frequenza per un ingresso binario alto ed è bassa in frequenza per un ingresso binario basso. Gli 1 e gli 0 binari sono chiamati frequenze Mark e Space.

L’immagine seguente è la rappresentazione diagrammatica della forma d’onda modulata FSK insieme al suo ingresso.

Per trovare il processo di ottenimento di questa onda modulata FSK, conosciamo il funzionamento di un modulatore FSK.

Modulatore FSK

Lo schema a blocchi del modulatore FSK comprende due oscillatori con un clock e la sequenza binaria di ingresso. Di seguito è riportato il suo schema a blocchi.

I due oscillatori, che producono un segnale di frequenza superiore e uno inferiore, sono collegati a un interruttore insieme a un clock interno. Per evitare le brusche discontinuità di fase della forma d’onda di uscita durante la trasmissione del messaggio, un clock è applicato ad entrambi gli oscillatori, internamente. La sequenza di ingresso binario è applicata al trasmettitore in modo da scegliere le frequenze secondo l’ingresso binario.

Demodulatore FSK

Ci sono diversi metodi per demodulare un’onda FSK. I principali metodi di rilevamento FSK sono il rivelatore asincrono e il rivelatore sincrono. Il rivelatore sincrono è un rivelatore coerente, mentre il rivelatore asincrono è un rivelatore non coerente.

Rivelatore FSK asincrono

Lo schema a blocchi del rivelatore FSK asincrono consiste di due filtri passa banda, due rivelatori d’inviluppo e un circuito di decisione. Segue la rappresentazione diagrammatica.

Il segnale FSK viene passato attraverso i due filtri passa banda (BPF), sintonizzati sulle frequenze Space e Mark. L’uscita da questi due BPF assomiglia al segnale ASK, che viene dato al rilevatore di inviluppo. Il segnale in ogni rivelatore d’inviluppo è modulato in modo asincrono.

Il circuito di decisione sceglie quale uscita è più probabile e la seleziona da uno qualsiasi dei rivelatori d’inviluppo. Inoltre rimodella la forma d’onda in una rettangolare.

Rivelatore FSK sincrono

Lo schema a blocchi del rivelatore FSK sincrono consiste di due mixer con circuiti oscillatori locali, due filtri passa banda e un circuito di decisione. Segue la rappresentazione diagrammatica.

L’ingresso del segnale FSK è dato ai due mixer con circuiti oscillatori locali. Questi due sono collegati a due filtri passa banda. Queste combinazioni agiscono come demodulatori e il circuito di decisione sceglie quale uscita è più probabile e la seleziona da uno qualsiasi dei rilevatori. I due segnali hanno una separazione di frequenza minima.

Per entrambi i demodulatori, la larghezza di banda di ciascuno di essi dipende dal loro bit rate. Questo demodulatore sincrono è un po’ più complesso dei demodulatori di tipo asincrono.