Diferența între modulația analogică și digitală

Diferența principală - Modulație analogică vs. digitală

Modularea analogică și digitală se referă la modul în care un semnal purtător este modificat pentru a transmite informații. principala diferență între modulație analogică și digitală este faptul că o semnalul modulat analog poate lua orice valoare (într - un interval posibil) în timp ce un semnal modulat digital poate prelua doar unul dintr-un set discret de valori.

Ce este Modularea

Să presupunem că doriți să difuzați muzica astfel încât oamenii de la kilometri în jur să o poată auzi. Naiv, s-ar putea să-ți faci pur și simplu volumul. Cu toate acestea, sunetul ar dispărea fără a călători departe și oamenii care nu vor să vă audă muzica vor fi forțați să asculte și ei!

Gândiți-vă, în schimb, la "convertirea" undelor sonore într-un val electromagnetic și transmiterea muzicii în acest fel. Acum, cei care doresc să asculte pot folosi un convertor pentru a transforma undele electromagnetice în sunet, iar oamenii care nu vor să asculte nu vor fi deranjați. Apare însă o problemă atunci când și alți oameni încep să-și difuzeze muzica. Undele lor electromagnetice vor interfera cu a ta și ascultătorii tăi se vor sfârși cu o grămadă de sunete.

Deci cum o fac posturile de radio? Fiecare dintre ele are o frecvență și își transmit semnalele folosind frecvența respectivă. O persoană care dorește să asculte o anumită frecvență ar trebui apoi să "tuneze" în această frecvență folosind propriul radio. Dar acum există o altă problemă. Oamenii pot auzi sunete pe o gamă largă de frecvențe. Cum pot posturile de radio să transmită toate aceste frecvențe diferite utilizând doar o singură frecvență? Raspunsul este: modulare.

Un val cu frecvența postului de radio se numește postul de radio semnalul purtătorului. Acesta este pur și simplu un val sinusoidal fără informații interesante în el. semnal de informație este semnalul care conține date pe care dorim să le transferăm (de exemplu, muzică în cazul unei posturi de radio). O stație radio schimbă proprietățile semnalului purtător în funcție de semnalul de informație, iar acest proces se numește modulare. Semnalul modulat este difuzat, iar radiourile ascultătorilor ar trebui să fie acum demodulează semnalul pentru extragerea informațiilor de sunet de la semnalul recepționat.

Ce este Analog Modulation

În modulația analogică, semnalul purtător este modulat proporțional cu semnalul de informație astfel încât să poată lua orice valoare (adică este un semnal semnal analog). Există trei tipuri principale de modulație analogică:

Modularea amplitudinii (AM): Aici, amplitudinea undei purtătoare se modifică, în funcție de semnalul de informație:

Modulație de amplitudine

După cum puteți vedea, ori de câte ori se modifică amplitudinea semnalului de informație, amplitudinea semnalului modulat se schimbă de-a lungul acestuia.

Frecvență modulare (FM): Aici frecvență a valului purtător se modifică în funcție de semnalul de informație.

Modularea frecvenței

Rețineți că în cazul radiourilor există o limită a frecvenței cu care poate fi schimbată frecvența, astfel încât semnalul unei stații poate fi păstrat separat de semnalul unei alte stații.

Modularea fazelor (PM): Aici fază a valului purtătorului este modificată în funcție de semnalul de informație:

Modularea fazelor

Ce este Modularea digitală

În modulația digitală, semnalul de informație utilizat este unul digital, adică este un semnal care poate prelua numai valori specifice. Semnalele digitale sunt reprezentate în mod obișnuit în binar utilizând o serie de cifre 0 și 1. Cu cât numărul de cifre 0 și 1 este mai mare pentru a reprezenta semnalul într-un anumit interval de timp, cu atât este mai mare numărul de valori pe care semnalul ar putea să o primească. De exemplu, în exemplul nostru pentru o stație radio, semnalul audio original ar trebui să fie "tăiat" într-un număr de intervale mici de timp, iar pentru fiecare interval de timp, o valoare aproximativă "permisă" pentru semnal ar trebui să fie selectat. Prin tăierea semnalului în intervale de timp foarte mici și prin utilizarea unui număr mare de "valori admise" pentru a reprezenta datele, sunetul poate fi sunat natural.

Există mai multe tipuri diferite tipuri de modulație digitală de asemenea.

În cheie de schimbare a amplitudinii, amplitudinea semnalului este modulată pentru a reprezenta informațiile. Se numește cel mai simplu tip de modulare on-off keying, unde semnalul purtător este pornit pentru a reprezenta un 1 și este oprit pentru a reprezenta un 0.

În schimbarea frecvenței, frecvența undei este modulată, în timp ce, în schimbarea fazei, faza undei este modulată. Quadrature modulation amplitude este un tip de modulare în care amplitudinea și faza sunt atât modulate, cât și pentru că există mai multe combinații diferite, acest tip de modulare poate reprezenta numeroase valori diferite pentru semnal.

Spre deosebire de modulația analogică, în modulația digitală, undele purtătoare sunt modificate la anumite intervale de timp. Deoarece modulația digitală poate transmite numai valori specificate, informațiile nu sunt la fel de perfecte ca versiunea originală (oamenii se referă adesea la aceasta ca având "fidelitate redusă" față de semnalul original). Cu toate acestea, este mai ușor să se izoleze zgomotul de la semnalele digitale. Multiplexarea (trimiterea mai multor semnale diferite folosind același mediu) este, de asemenea, mai ușoară când modulația este digitală.

Diferența între modulația analogică și digitală

Valorile permise

Modulare analogică: Un semnal modulat analogic poate reprezenta orice valoare într-un interval.

Modularea digitală: Un semnal modulat digital poate reprezenta un singur set de valori discrete.

Variație cu timpul

Modulare analogică: Modularea analogică poate produce un semnal care transmite informații în continuă schimbare.

Modularea digitală: Modularea digitală produce un semnal a cărui valoare se modifică la anumite intervale de timp.

Separarea zgomotului

Modulare analogică: Este dificil de separat semnalul de zgomot în modulația analogică.

Modularea digitală: În modulația digitală, semnalul poate fi ușor separat de zgomot.

Image Courtesy

"Ilustrarea modulației amplitudinii (AM) care descrie comparația dintre semnalul de informație, semnalul purtător și semnalul AM" de Ivan Akira (CC BY-SA 3.0), prin intermediul Wikimedia Commons

"Ilustrarea modulației frecvenței (FM) care descrie compararea semnalului de informație, a semnalului purtător și a semnalului FM." De Ivan Akira (CC BY-SA 3.0), prin intermediul Wikimedia Commons

"Ilustrația modulației de fază (PM) care descrie compararea semnalului de informație, a semnalului purtător și a semnalului PM" de Ivan Akira (CC BY-SA 3.0), prin intermediul Wikimedia Commons