Radio - Sve što trebaš znati !

Vrste modulacije signala
Vrste modulacije signala

Radio

Rad radija može se opisati u nekoliko koraka. Mikrofon prima glas i pretvara ga u električni signal. Signal se zatim obrađuje elementima odašiljača kroz nekoliko faza, a prenosi se nazad do antene predajnika putem kabla.

Ovaj isti signal se pretvara predajnom antenom u elektromagnetne talase koji će biti poslati na prijemnu antenu. Elektromagnetni talasi koji su rezultat transformacije električnog signala koji proizvodi mikrofon putuju brzinom svetlosti, reflektuju se na jonosferu da bi završili u anteni prijemnika.
Zemaljski releji se koriste kako bi se osiguralo da talasi stignu do prijemnika koji se nalaze daleko od predajnika. Sateliti se takođe mogu koristiti.

Kada elektromagnetni talasi stignu do prijemnika, prijemna antena ih pretvara u električni signal. Ovaj električni signal se zatim prenosi na prijemnik putem kabla. Zatim se pretvara u zvučni signal od strane elemenata prijemnika.
Zvučni signal dobijen na ovaj način reprodukuju zvučnici u obliku zvukova.

Odašiljač i prijemnik

Odašiljač je elektronski uređaj. Obezbeđuje prenos informacija emitovanjem radio talasa. U suštini se sastoji od tri elementa : generatora oscilacije koji osigurava pretvaranje električne struje u oscilaciju radio frekvencije,
transduktor koji osigurava prijenos informacija putem mikrofona, te pojačalo koje, ovisno o odabranoj frekvenciji, osigurava pojačavanje sile oscilacija.

Prijemnik se koristi za hvatanje talasa koje emituje odašiljač. Sastoji se od nekoliko elemenata : oscilatora, koji obrađuje dolazni signal, i odlaznog, i pojačala, koji pojačava uhvaćene električne signale.
Demodulator koji osigurava tačan reprenos originalnog zvuka, filteri koji osiguravaju eliminaciju signala koji bi mogli pokvariti pravilnu percepci
Lcd
Ćelije boje su ispunjene upravljanim štapovima, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED TV-i su LCD-i čija je backlight upravo promijenjena Čudo finoće LED TV-a nije prava promjena u tehnologiji – oni su i dalje LCD TV-i – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sićušnim bijelim diodama.
ju poruka, i zvučnik koji služi za pretvaranje električnih signala u zvučne poruke tako da ih ljudi mogu percipirati.

Podsetnici na različite načine vazdušnog saobraćaja

HF nosač

Ponekad čujemo za "nosača" (carrier na engleskom jeziku) ili "HF nosač" bez stvarnog znanja o čemu se radi. Nosač je jednostavno signal koji služi kao medij za prenos korisnog signala (onaj koji želite da prenesete kao što su glas, muzika, analogni ili digitalni podaci).
Kada ostanemo u polju analognih prenosa, nosač je jednostavan i jedinstven sinusoidni signal. U oblasti digitalnog emitovanja (DTT i DTT na primer) postoji mnoštvo operatera koji dele informacije koje treba preneti.
Nećemo ovde govoriti o slučaju ovih multi-nosača. Posebnost nosača je da oscilira na mnogo višoj frekvenciji od maksimalne frekvencije signala koji se prenosi. Pretpostavimo da želite da prenesete govorni ili pevani govor 10 km oko (ili u crnoj boji ako govornik govori brzo).
Koristi se jedan odašiljač koji "emituje talase" koje nekoliko prijemnika može istovremeno da pokupi.

Fizika se ne može izmisliti. Ako želite da prenesete glas zvučnika jednostavnim povezivanjem žičane petlje ili ogromne antene na izlaz LF pojačala, radiće ali ne baš daleko (brojite nekoliko metara ili čak desetine metara).
Da bi se prenos odvi
DVI
"Digital Visual Interface" (DVI) ili Digital Video Interface je izumio Digital Display Working Group (DDWG). To je digitalna veza koja se koristi za povezivanje grafičke kartice sa ekranom.
To je samo prednost (u odnosu na VGA) na ekranima gdje su pikseli fizički odvojeni. DVI link stoga značajno poboljšava kvalitet ekrana u odnosu na VGA vezu sa :
jao na udobnoj udaljenosti, mora se koristiti talas nosača, koji deluje kao posrednik i koji ima manje poteškoća u prelasku udaljenosti. Izbor frekvencije ovog talasa nosača zavisi od :

- vrstu informacija koje se prenose (glas, radio, vijesti ili digitalni HD TV),

- očekivane performanse;

udaljenost koju želite da pređete,

- reljef terena između predajnika i prijemnika (od 50 MHz, valovi se sve više šire u pravoj liniji i boje se prepreka),

- cijenu koju pristajete platiti svom dobavljaču električne energije ili preprodavaču baterija,

- ovlašćenja koja su nadležni organi voljni da nam daju.

Zato što možete zamisliti probleme talasa koji se sudaraju ako niko nije došao da stavi malo reda u ovo ! Sve ovo je visoko regulisano, a frekventni opsegi su rezervisani za ovu ili onu vrstu prenosa (CB, radio emitovanje, televizija, mobilni telefoni, radari itd.).
Pored ovih rezervacija frekventnog opsega, potrebne su prilično stroge tehničke karakteristike prenosnih kola kako bi se što više ograničio rizik od smetnji sa drugom opremom koja ne mora nužno da radi u istim frekventnim opsegima.
Dva susedna predajna kola koja rade na veoma visokim frekvencijama i blizu jedan drugom mogu vrlo dobro ometati prijemnik koji radi u mnogo nižem frekventnom opsegu. Posebno je tačno ako su uređaji domaće izrade i nedovoljno filtrirani u HF izlazu.
Ukratko, pre ulaska u oblast emitovanja, bolje je imati neko znanje o rizicima od ometanja.
Prenos frekvencijske modulacije
Prenos frekvencijske modulacije

Frekventna modulacija (FM)

U ovom načinu transporta imamo nosač čija amplituda ostaje konstantna bez obzira na amplitudu modulirajućeg signala. Umjesto promjene amplitude nosača, mijenja se njegova trenutna frekvencija. U nedostatku modulacije (amplituda modulirajućeg signala jednaka nuli), frekvencija nosača ostaje na savršeno definiranoj i stabilnoj vrijednosti, koja se naziva centralna frekvencija.
Vrednost pomeranja frekvencije nosača zavisi od amplitude modulirajućeg signala : što je veća amplituda modulirajućeg signala, frekvencija nosača je udaljenija od njegove prvobitne vrednosti. Smjer pomaka frekvencije ovisi o polaritetu smjene modulirajućeg signala.
Za pozitivnu izmjenu povećava se učestalost nosača, a za negativnu izmjenu smanjuje se učestalost nosača. Ali ovaj izbor je proizvoljan, možemo vrlo dobro učiniti suprotno ! Količina varijacije u frekvenciji nosača naziva se frekventna devijacija.
Maksimalna frekventna devijacija može imati različite vrijednosti, npr. +/-5 kHz za frekvenciju nosača od 27 MHz ili +/-75 kHz za frekvenciju nosača od 100 MHz.
Sledeći grafikoni prikazuju modulacioni signal sa fiksnom frekvencijom od 1 kHz koji moduliše nosač od 40 kHz (horizontalna skala je dobro proširena da bi se bolje videlo šta se dešava na svim varijacijama).

Pravi audio signal

Ako fiksni modulirajući signal od 1 kHz zamijenimo pravim audio signalom, ovako to izgleda.
Ovaj drugi set krivulja je prilično pripovjestan, barem za zelenu krivu za koju je maksimalno odstupanje frekvencije vrlo jasno jer je "dobro podešena". Ako napravimo korespondenciju između modulirajućeg signala (žuta kriva) i moduliranog nosača (zelena kriva), savršeno možemo vidjeti da su varijacije u amplitudi nosača sporije
- što dobro odgovara nižoj frekvenciji - kada je modulirajući signal na najnižoj vrijednosti (negativni vrh).
S druge strane, maksimalna frekvencija nosača se dobija za pozitivne vrhove modulirajućeg signala (malo manje lako se vidi na krivinama, ali ga osećamo sa naj"popunjenijim" delovima).
Istovremeno, maksimalna amplituda nosača ostaje savršeno konstantna, ne postoji modulacija amplitude koja se odnosi na modulirajući izvorni signal.
Radio prijemnik može biti jednostavan
Radio prijemnik može biti jednostavan

Prijem

Da biste napravili FM prijemnik, možete se snaći sa nekoliko tranzistora ili sa jednim integrisanim kolom (na primer, TDA7000). U ovom slučaju dobijamo standardni kvalitet slušanja. Za "high-end" slušanje, morate ići sve van i dobro znati temu. Ovo je još tačnije kada je u pitanju dekodiranje stereo audio signala.
I da, bez stereo dekodera, imate mono signal gdje se miješaju lijevi i desni kanali (ako se radio program emitira u stereo naravno). Sa stanovišta visoke frekvencije, izvorni signal nije vidljiv u amplitudi nosača i ne možete biti zadovoljni ispravljačem/filterom poput onog koji se koristi u AM prijemniku.
Kako je koristan signal "skriven" u frekventnim varijacijama nosača, mora se naći način da se ove varijacije frekvencije transformišu u varijacije napona, proces koji je suprotan (ogledalo) od onog koji se koristi za prenos.

Sistem koji obavlja ovu funkciju naziva se FM diskriminator i u osnovi se sastoji od oscilirajućeg (i rezonantnog) kola čiji je odgovor frekvencije/amplitude u obliku "zvona". Za funkciju diskriminacije mogu se koristiti diskretne komponente (mali transformatori, diode i kondenzatori) ili specijalizirano integrirano kolo (SO41P na primjer).

Digitalni prijenos

U svojoj najjednostavnijoj primjeni, digitalni prijenos daje nositelju mogućnost da ima dva moguća stanja koja odgovaraju visokom logičkom stanju (vrijednost 1) ili niskom logičkom stanju (vrijednost 0).
Ova dva stanja se mogu identifikovati različitom amplitudom nosača (očigledna analogija koja se pravi sa modulacijom amplitude), ili po različitoj vrednosti njegove frekvencije (frekventna modulacija).
U AM režimu, na primer, možemo odlučiti da stopa modulacije od 10% odgovara niskom logičkom stanju i da stopa modulacije od 90% odgovara visokom logičkom stanju.

U FM režimu, na primer, možete odlučiti da centralna frekvencija odgovara niskom logičkom stanju i da odstupanje frekvencije od 10 kHz odgovara visokom logičkom stanju.
Ako želite da prenesete veoma veliku količinu digitalnih informacija u veoma kratkom vremenu i uz snažnu zaštitu od grešaka u prenosu (napredna detekcija i korekcija grešaka), možete da prenesete nekoliko nosilaca istovremeno, a ne samo jedan.
Na primer, 4 prevoznika, 100 prevoznika ili više od 1000 prevoznika.
To je ono što se radi za digitalnu zemaljsku televiziju (DTT) i digitalni zemaljski radio (DTT), na primer.

U starim daljinskim upravljačima za modele razmjera mogla se koristiti vrlo jednostavna digitalna funkcija prijenosa : aktivacija ili deaktivacija nosača HF predajnika, s prijemnikom koji je jednostavno otkrio prisutnost ili odsustvo nosača (bez nosača imali smo puno daha tako da "BF" velike zapremine,
i u prisustvu nosioca, dah je nestao, signal "BF" je nestao).
U drugim vrstama daljinskog upravljača, implementiran je princip "proporcionalnosti" koji je omogućio prenos nekoliko informacija u nizu, jednostavno koristeći monostabilne koji proizvode slotove različitog trajanja. Trajanje primljenih impulsa odgovaralo je vrlo preciznim "numeričkim" vrijednostima.

Prenos glasa ili muzike

Prenos govora ne zahteva veliki kvalitet zvuka, sve dok se radi o prenošenju informativne poruke. Najvažnije je da razumemo šta se govori. S druge strane, očekujemo više od kvalitete prijenosa kada je riječ o pjevačevom glasu ili glazbi.
Iz tog razloga, metode prenosa koje se koriste za par interfona ili voki-tokija i one koje se koriste za emitovanje nisu zasnovane na strogo identičnim pravilima. Ne možemo reći da imamo nužno bolji zvuk sa frekvencijskim modulacionim prenosom od onog koji se prenosi u modulaciji amplitude (AM na francuskom, AM na engleskom).
Čak i ako je očigledno da vaš hifi tjuner daje bolje rezultate na FM opsegu 88-108 MHz. Ako zelis, mozes da uradis dosta dobro u AM-u i mozes da uradis veoma lose u FM-u. Kao što možete napraviti vrlo dobar analogni audio i vrlo loš digitalni audio.
Ako želite da prenesete muziku iz jedne prostorije u drugu u svojoj kući ili iz garaže u baštu, možete napraviti mali radio odašiljač koji može da emituje na FM opsegu ili na opsegu malih talasa (PO na francuskom, MW na engleskom), u kom slučaju komercijalni prijemnik može da uradi komplement.
U FM-u ćete dobiti bolje zvučne rezultate, jednostavno zato što standardi emitovanja pružaju mnogo drugačiji propusni opseg od onog koji je dostupan u AM (GO, PO i OC) opsegima. Veća osetljivost AM prijemnika na ambijentalne smetnje (atmosferske i industrijske) takođe ima mnogo veze sa tim.

"Spori" analogni prenos podataka

Ovdje se radi o prenošenju analogne vrijednosti kao što su temperatura, struja, pritisak, količina svjetlosti itd., koja će se prvo unaprijed pretvoriti u direktni napon koji je proporcionalan njoj.
Postoji nekoliko metoda i naravno svaka ima svoje prednosti i nedostatke, možete koristiti modulaciju amplitude ili frekventnu modulaciju. Termin modulacija amplitude ili frekventna modulacija je donekle preuveličan, jer ako se analogna vrednost koja se prenosi ne razlikuje,
Nosač zadržava svoje amplitude i frekventne karakteristike koje odgovaraju vrijednosti koja se prenosi u toku. Ali moramo govoriti o veličini koja varira. U stvari, nije teže prenositi informacije koje malo variraju (ako uopšte) od informacija koje brzo variraju.
Ali ne možete uvek da koristite klasični AM ili FM radio odašiljač (dostupan komercijalno napravljen ili u obliku kompleta) jer ovaj drugi može imati niskopropusni filter na ulazu koji ograničava varijacije sporog napona.

A ako je kondenzator veze ugrađen na putanju ulaznog signala, onda je operacija jednostavno nemoguća ! Modifikovanje takvog emitera da bi bio "kompatibilan" nije uvek lako.
koji može uključivati projektovanje specijalizovanog sklopa predajnika/prijemnika za operaciju.
Ali ako problem posmatramo sa strane, shvatamo da možemo vrlo dobro da prenesemo signal čija amplituda, u zavisnosti od vrednosti kontinuiranog napona koji se prenosi, sama uzrokuje da nosač varira. A ako je intermedijarni modulirajući signal unutar zvučnog opsega (npr. između 100 Hz i 10 kHz), onda se upotreba konvencionalnog radio predajnika može ponovo razmotriti.

Kao što vidite, jednostavan pretvarač napona/frekvencije na strani prijenosa i njegov komplement pretvarač frekvencije/napona na strani prijemnika jedno je rješenje između ostalih primjera.

Digitalni prijenos podataka

Pazite da ne pobrkate "digitalni prijenos" i "digitalni prijenos podataka". Možemo prenositi analogne informacije putem digitalnog načina prijenosa, kao što možemo prenositi digitalne podatke analognim načinom prijenosa, čak i ako za ovaj drugi slučaj možemo o tome razgovarati.
Za prenos digitalnih podataka sa analognim načinom prenosa, može se pretpostaviti da električni nivoi digitalnih signala odgovaraju minimumu i maksimumu analognog signala.
Međutim, budite oprezni sa oblikom digitalnih signala, koji ako su brzi i kvadratni, mogu sadržavati visoku stopu harmonika koje predajnik ne može nužno probaviti.
Možda će biti potrebno prenositi digitalne podatke sa signalima koji imaju "analogni oblik" kao što je sinus. Ako su digitalni podaci koji se prenose veoma važni (na primer, siguran pristup pristupnom kodu), potrebno je preduzeti nekoliko mera predostrožnosti.

U stvari, ni u kom slučaju se ne može smatrati da će prenos iz jedne tačke u drugu biti bez nedostataka, a deo prenesenih informacija možda nikada neće stići ili doći iskrivljen i neupotrebljiv.
Prenesene informacije se stoga mogu dopuniti kontrolnim informacijama (CRC na primjer) ili se jednostavno ponavljaju dva ili tri puta zaredom.
https : //onde-numerique.fr/la-radio-comment-ca-marche/

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Sa ponosom Vam predstavljamo sajt bez ikakvih oglasa.

Vaša finansijska podrška je ono što nas ohrabruje.

Kliknite !